変化率の問題: e^rtのパターンと対数差分によるrの推定方法

大学数学

変化率の問題において、あるデータが14から21に変化した場合、e^rtのパターンに基づき、rを対数差分で推定する方法について解説します。具体的には、ログを使ってrをどのように求めるのか、そしてその計算の正しい進め方を理解しましょう。

1. e^rtのパターンについて

まず、e^rtは指数関数モデルの一つで、時間とともに変化するデータの表現に使われます。ここで、rは成長率を示し、tは時間を表します。この場合、与えられたデータが時間に関連していると仮定し、rを求めるために対数差分を利用します。

2. 対数差分を使ったrの求め方

変化率を求めるために、e^rtのモデルにおいて、初期値14と最終値21を使用します。まず、方程式を次のように設定します。

21 = 14 * e^(r*t)

この式を変形してrを求めるために、両辺の自然対数を取ります。

ln(21) = ln(14) + r * t

この式からrを求めるためには、tがわかっている必要があります。例えば、t = 1であれば、rは次のように計算できます。

r = (ln(21) – ln(14)) / t

3. 実際の計算例

ここでは、実際に計算をしてみましょう。まず、ln(21)とln(14)の値を計算します。

ln(21) ≈ 3.044522
ln(14) ≈ 2.639057

次に、rを求めます。t = 1の場合。

r ≈ (3.044522 – 2.639057) / 1 ≈ 0.405465

この値がrの推定値です。

4. まとめと注意点

したがって、質問の中で「log21 – log14 = 0.40」というのは、実際には正確なrの値を求める過程の一部として理解できます。しかし、具体的な値を得るためには、t(時間)の値を知っている必要があることに注意してください。tが1の場合、r ≈ 0.40というのが理論的な計算結果になります。

この方法を用いることで、変化率や成長率を求める問題に取り組むことができます。正確な計算を行うためには、式に代入する値に注意を払うことが重要です。

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