数学のススメ〜1から始まる数字が多いって本当?〜
今回のお話は、ある高校生が持ってきた質問に対して、数学のN先生が解答した諸々をヒントにさせて頂きました。
問題:数字のはじめは2より1の方がずっと多いのは本当ですか?
これまでの人生の中で数字がたくさん並んでいる表を見ると、大抵の場合、平等原則は守られていないですよね。
本来ならば最初に1がくる場合、2がくる場合など、すべて同じ頻度だと想定すべきでしょう。
ところが、一般には全体の約3割程度が最初に1がくるのです。
これはベンフォードの法則と呼ばれ、物理学者フランク・ベンフォードにちなんで命名されたものです。
ただし、「法則」とはいっても自然によって厳格に守られている規則を記述したという訳ではなく、性質の説明を試みたものといった方が適切かもしれないですが…。
例えば、先の生徒の質問に関連して記述してみましょう。
1に2を何回もかけていったとき、登場してくる整数を考えましょう。
2、4、8、16、32、64、128、256、512、1024、…
とりあえず10回かけたところまで並べてみると、1から始まる整数は3個あるのが分かりますか。
10個中3個というのは実は偶然ではないようなのですね。
その理由を伝えるには、高校数学の「指数・対数」という単元の知識が必要になるので、興味がある人は「ベンフォードの法則」で検索してみましょう。
これ以上書くと、せっかくの宿題の答えを書くことになってしまいそうですし…。
皆さん、夏休みの宿題は自分で頑張りましょう!(MH)
この1がなければ多もありえない。――――――(ライプニッツ)