対数とは何か? - スティーブ・ケリー:英語学習ノート
TED-Ed
動画紹介:この授業では、指数形式と対数形式を相互に言い換えながら対数の仕組みを説明し、底が10と2の場合を計算します。さらに、水素イオン濃度の常用対数にマイナスを付けてpHを求め、pH 7.4のプール水は目になじみやすい一方、pH 8.4では目がかゆく赤くなり得る理由を示します。 主な英語学習ポイント: 1. raise it to a power P — 定型表現・コロケーション:底をある指数で累乗することを表す、数学で標準的な語の組み合わせです。この表現を理解すれば、対数の問題を「その数を得るには、底を何乗すればよいか」という指数の問いに置き換える説明を追えるようになります。 2. hydrogen ion concentration or H plus. — 文化・メディア・実社会の背景:化学で H plus が水素イオンH+を指し、その濃度からpHを計算することを理解できます。専門用語を、プールの水質と目への刺激を結び付ける説明の中で正確に捉えられます。 3. even be used instead of eye drops — イディオム・比喩表現:冒頭の目の問題を回収する、ユーモラスな誇張表現だと見抜きます。対数がpHの問題を特定する助けになるという意味であり、数学が実際に目薬や治療の代わりになるという主張ではありません。
解説一覧
cause one to have:cause + 目的語 + to不定詞
ここでの cause は動詞で、cause + 目的語 + to不定詞という形です。目的語は影響を受ける人や物を示し、to不定詞はその結果として起こる動作や状態を示します。cause one to have red eyes では、one が影響を受ける人で、to have red eyes が結果の状態です。 one はここでは「ある人」や「誰でも」を表す、やや改まった一般的な代名詞です。数字の 1 ではありません。
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cause の後に続く wake up を正しい形にして文を完成させてください:The loud alarm caused everyone ____ suddenly.
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to wake up
To answer this:問いを受けて次の手順につなげる表現
To answer this は目的を示す句で、「今述べた問いに答えるために」という意味です。this はその問いを指します。 文頭に置くと、説明の流れを整理する働きがあります。問いと、そのあとに続く方法、情報、最初の手順をつなぎます。ここでは we first need が、答えを出す前にまず必要なことを示しています。
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前の問いと次の問題解決の手順を最も適切につなぐ文はどれですか。
- To answer this, we need to examine the evidence first.
- To change the subject, let's discuss tomorrow's schedule.
- For example, this evidence comes from a recent study.
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To answer this, we need to examine the evidence first.
a way of dealing with + 名詞
a way of dealing with + 名詞は、「何かを扱うための一つの方法」という意味です。前置詞 of の後には -ing 形の dealing が続き、with の後に扱う対象を置きます。 ここで dealing with は、かなり小さい数や極端に大きい数を扱うことを表しています。データ、作業、苦情など、人ではないものや抽象的なものにも使えます。
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データを扱う方法について、a way of dealing with を正しく使っている文はどれですか。
- We need a reliable way of dealing with large amounts of data.
- We need a reliable way of deal with large amounts of data.
- We need a reliable way of dealing large amounts of data.
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We need a reliable way of dealing with large amounts of data.
This leads us to + 新しい話題
This leads us to + 名詞句では、this が前の要点をまとめ、その後の内容を自然な次の話題として示します。例文では、直前に述べた必要性が、対数という概念を紹介する理由になっています。 ここで lead は、人を実際にどこかへ案内するという意味ではありません。授業、発表、説明文などで使われる話題転換の表現です。
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調査結果から新しい話題へ自然に移るために、この表現を正しく使っている選択肢はどれですか。
- Our study found that many pipes are leaking. This leads us to an important question: how can cities use less water?
- Our study found that many pipes are leaking. This leads to us an important question: how can cities use less water?
- Our study found that many pipes are leaking. This leads us an important question: how can cities use less water?
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Our study found that many pipes are leaking. This leads us to an important question: how can cities use less water?
raise it to a power P:数学の raise ... to 構文
この数学の文で raise it to a power P は、底 B の指数として P を使い、B の P 乗を作るという意味です。代名詞 it は B を指し、P は累乗の指数を表します。 再利用できる形は raise + 数字や式 + to + 累乗です。ここでの raise は累乗するという意味で、物を持ち上げたり価格を上げたりする意味ではありません。
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raise ... to の形を使って指示を完成させてください:____ four ____ the third power, then subtract one.
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Raise · to
to the 3rd power:指数の読み方
底 + to the + 序数 + power という形は指数を表します。2 to the 3rd power では、2が底、3が指数なので、3個の2を掛け合わせたものを意味します。 表記の 3rd は three ではなく third と読みます。指数が2や3の場合、英語では squared や cubed もよく使いますが、to the second power と to the third power は一般的な形に従っています。
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英語の文を聞き、聞こえた文と完全に一致するものを選んでください。third と fourth の違いに注目しましょう。
- Please calculate two to the third power.
- Please calculate two to the fourth power.
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Please calculate two to the third power.
is said to be:情報源を示さない受け身の伝聞
is said to be は、情報を受け身で伝える構文です。ここでは、話題になっている量が N の対数と呼ばれる、またはそう見なされることを、誰がそう言うのか示さずに伝えています。誰かが実際に声を出して話しているという意味ではありません。 形は「主語 + be + said + to be + 補語」です。to be の後ろの語句が、主語が何であるか、どのようなものかを示します。一般に認められた正式な定義を示す場合にも、広く言われている考えを伝える場合にも使え、焦点を主語に置けます。
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said を使った受け身の構文で、次の正式な伝聞文を完成させてください:The painting ____ the artist's final work.
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is said to be
Most of the time:通常の規則に例外を残す表現
Most of the time は「たいてい」または「ほとんどの場合」という意味です。ある一つの時間の長さではなく、起こる頻度を表します。 この文では冒頭に置かれ、後ろの内容の範囲を限定しています。その表記が普通の書き方ではあるものの、例外もあり得るということです。この表現を使うと、規則を絶対的にせず、正確に伝えられます。
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「たいていだが、いつもではない」という意味の4語の表現を入れて、文を完成させてください:____, the park is quiet before breakfast.
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Most of the time
would be written:慣用的な数学表記を示す
would be written は would + be + 過去分詞 written でできた受動態です。ある規則や前提に従うと、関係や式がどのような形で「書かれるか」を示します。誰が書くかではなく、書かれる形に焦点があります。 この文では、話し手が指数関係を対数の表記に変えています。would は、説明している表記の決まりならその形になる、という意味で、願望を表しているのではありません。
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表記の決まりのもとで、式がどのような形になるかを説明している文を選んでください。
- Under this notation rule, the expression would written as x squared.
- Under this notation rule, the expression would be written as x squared.
- Under this notation rule, the expression would be write as x squared.
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Under this notation rule, the expression would be written as x squared.
This is starting to sound a bit confusing:複雑さについての発言をやわらげる表現
This is starting to sound a bit confusing は、説明がだんだん理解しにくく感じられてきた、という意味です。starting to は今起こり始めた変化を示し、sound は説明が聞き手に与える印象を表します。 話し手は、多くの変数で聞き手が圧倒されるかもしれないことを、やわらかく認めています。多くの場合、そのあとに例や、もっと簡単な説明が続きます。a bit は評価をやわらげますが、混乱が軽いとは限りません。
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判断:会議で、説明が分かりにくくなっていると言いたいものの、きつく言いたくないとします。次の文は自然ですか? This is starting to sound a bit confusing.
- 自然
- 不自然
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自然
数学の結果を尋ねる What is the value of ...?
What is the value of ...? は、数式の数値的な結果を尋ねる標準的な言い方です。この文では、log base 10 of 10,000 の計算結果を尋ねています。 ここでの value は、計算によって得られる数値という意味で、価格、有用性、重要性ではありません。of の後ろには、値を知りたい数式、関数、変数を置くことができます。
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目標の表現を使って、標準的な数学の質問を完成させてください:____ x when x + 7 = 12?
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What is the value of
The same question could be asked using exponents:同じ問題を別の形で言い換える
The same question は、数学の問題自体が変わっていないことを示します。could be asked using exponents は、指数の形にすることが別の表し方であると聞き手に伝えます。 説明の中で、この文は話をつなぐ役割をします。新しい問題を出すのではなく、同じ関係を表す二つの形式を結び付けます。using exponents は言い換えの方法を示しており、問題についての追加情報ではありません。
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問題は同じままで、図を使って表すことを聞き手に伝える文はどれですか。
- A different question could be asked using a graph.
- The same question has already been answered by the graph.
- The same question could be asked using a graph.
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The same question could be asked using a graph.
論理的に必然の結果を表す must equal
ここでの must equal は「〜にしかならない」または「必然的に〜に等しい」という意味です。既知の数学的関係から答えが一つに決まるため、must は命令や義務ではなく、論理的な結論を表します。 形は「主語 + must + 動詞の原形」です。must の後では equal は原形のままです。数学や科学の推論では、この形によって証拠がほかの結果を排除していることを示します。
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証明によって、7 が x の唯一可能な値だと分かりました。この論理的な確実性を表す文はどれですか。
- x must equal 7.
- x should equal 7.
- x may equal 7.
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x must equal 7.
so frequently in the sciences that:高い頻度から結果を導く表現
so frequently ... that は「程度と結果」を結ぶ構文です。so は副詞 frequently を強め、in the sciences は使われる分野を示し、that は結果を導きます。つまり、底10の対数関数に電卓の専用ボタンが用意されるほど使用頻度が高い、という関係です。 応用できる形は「主語 + 動詞 + so + 副詞 + that + 結果を表す節」です。ここでの that は結果構文の一部であり、sciences を説明する関係節を導いているわけではありません。
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so ... that の程度・結果構文を完成させてください:The safety guide was consulted ____ frequently ____ the team put a copy beside every machine.
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so · that
has the honor of having its own button:遊び心のある擬人化
Have the honor of + -ing は通常、「何かをする栄誉や機会に恵まれる」という意味です。ここでは数学の演算を、栄誉を感じられる人のように扱っています。遊び心のある表現であり、本当に賞や栄誉を受けたわけではありません。 話し手が伝えたいのは、底が10の対数は非常によく使われるため、ほとんどの電卓に専用ボタンがあるということです。軽い擬人化によって説明を生き生きさせ、その演算の特別な位置づけを強調しています。
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この文で has the honor of having its own button はどのような働きをしていますか?
- 対数を人のようにユーモラスに扱い、専用ボタンがあるほどよく使われることを強調している。
- 栄誉を受けた人だけがそのボタンを使えると言っている。
- 電卓が対数に正式な賞を与えたと言っている。
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対数を人のようにユーモラスに扱い、専用ボタンがあるほどよく使われることを強調している。
figure out logs:考えたり計算したりして答えを出す
Figure out は、「考えたり、試したり、計算したりして答えにたどり着く」という意味の句動詞です。figure out logs では、対数の値を計算する、または求めるという意味です。figure を「人物・形・数字」を表す名詞として別々に解釈しないでください。 Figure out は calculate より意味の範囲が広く、会話的です。目的語には数値、原因、解決策などが来るため、文脈によって「計算する」「理解する」「解決する」のどれを意味するかが決まります。
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「答えを見つける」という意味を持つ、このレッスンの2語の句動詞を使って文を完成させてください:We need to ____ why the lights keep turning off.
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figure out
Just a quick reminder:短い注意をやわらかく付け加える表現
Just a quick reminder は、聞き手に覚えておいてほしい短い情報を導入します。ここでは、話し手が中心となる説明をいったん止め、重要な制限、つまり電卓の log ボタンは底が 10 の対数を扱うことを補っています。 ここでの just と quick は、話をさえぎる感じをやわらげます。quick は「小さく短い補足」という印象を与えますが、厳密に数秒で終わると約束しているのではなく、軽く親しみやすい調子にするのが主な役割です。
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レッスンで学んだ正確な表現を使って、親しみやすい注意を完成させてください:____, the library closes at six today.
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Just a quick reminder
go into computer science:進む分野を選ぶ表現
go into computer science の go into は、ある分野を選ぶ、その分野に進む、またはそこで働き始めるという意味です。computer science を学習分野や将来の進路として表しており、物理的にどこかへ入るという意味ではありません。 go into + 分野・職業という形は、go into medicine、go into teaching、go into research などの表現にも使われます。
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Nora は大学の専攻を決めたわけではなく、将来サイバーセキュリティーの仕事に進むことを広く話しています。最も合う文はどれですか。
- She wants to take a cybersecurity course.
- She wants to major in cybersecurity.
- She wants to go into cybersecurity.
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She wants to go into cybersecurity.
In other words:同じ内容を言い換える
「In other words」は言い換えの合図です。後に続く表現が、同じ基本的な内容を別の言葉で、たいていはより分かりやすく述べることを示します。 後続部分は新しい主張ではなく、前の内容の説明や言い換えとして捉えます。この合図に注目すると、同じ情報を表す二つの表現を対応させることができます。
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最も適切なつなぎ表現を選んでください:The meeting was postponed. ___, it will happen later than planned.
- In other words
- On the other hand
- For example
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In other words
have to do with:関係を尋ねる
「have to do with」は「〜とつながりがある、関係がある」という意味の固定表現です。「What does A have to do with B?」の形で、AとBの間にどのような関係があるかを尋ねます。 この疑問文では「does」が助動詞なので、「have」は原形のままです。「have to do with」全体を一つのまとまりとして捉え、「have to + 動詞」という義務の形と混同しないでください。
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「〜と関係がある」という意味の固定表現を入れて、疑問文を完成させてください:What does screen brightness ____ battery life?
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have to do with
how acidic or basic a sample is:間接疑問の語順
pH tells us how acidic or basic a sample is では、how acidic or basic a sample is が tells us の伝える情報です。how は「どの程度」を表し、acidic or basic は測定する酸性・塩基性の尺度を表します。 これは tells us の後ろに埋め込まれた間接疑問なので、how + 形容詞 + 主語 + 動詞という平叙文の語順を使います。how acidic or basic a sample is と言い、how acidic or basic is a sample とは言いません。
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かっこ内の語を正しい順に並べ、間接疑問を完成させてください:The thermometer shows ____. (how / hot / the soup / is)
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how hot the soup is
hydrogen ion concentration or H plus:H+ の意味
hydrogen ion concentration は、溶液中の H+ イオンの濃度を意味します。「H plus」は H+ の読み方です。H は水素を表し、プラス記号はそのイオンが正電荷を持つことを示します。 この表現の or は、水素イオンを分かりやすく H plus と言い換えるためのもので、普通の足し算や別の選択肢を表すものではありません。pH の式では、H+ の濃度が pH と結び付く量です。一般に H+ の濃度が高いほど pH は低くなり、酸性が強くなります。
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この化学の文脈で、「H plus」は何を指しますか。
- 水素に別の数を足すこと
- 負電荷を持つ水素イオン H−
- 正電荷を持つ水素イオン H+
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正電荷を持つ水素イオン H+
電卓の指示としての Punch negative log
この電卓の操作指示では、Punch は命令形の動詞です。聞き手に、各数値の負の対数演算を電卓のキーで入力するよう求めています。省略された主語は you で、ここでの punch は「拳で殴る」という意味ではありません。 一般に punch は、機器のキーを素早く、またはしっかり押すという意味で使えます。目的語が数値、暗証番号、住所などの情報なら、punch in の形のほうが一般的です。
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先生が “Punch 25 into the calculator.” と言いました。何をすればよいですか?
- 電卓のキーを使って 25 を入力する。
- 電卓から 25 を消す。
- 電卓を拳で殴る。
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電卓のキーを使って 25 を入力する。
理由節を導く Since the tears ...
ここで Since は because、つまり「〜なので」という意味です。目の涙の pH が約 7.4 であることを理由として示す節を導いています。文の残りの部分は、その事実から導かれる結果を述べています。過去のある開始時点を表しているのではありません。 since で始まる理由の節を文頭に置くときは、その後にコンマを置きます。この「理由を先に、結果を後に示す」形は、既知の根拠を示してから結論や指示を述べるときに役立ちます。
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どの文の since が because の意味ですか?
- They have lived here since 2020.
- Since the roads are flooded, the bus is delayed.
- I haven't seen her since she moved away.
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Since the roads are flooded, the bus is delayed.
will make you feel itchy and red:make + 目的語 + 動詞の原形
will make you feel... の make は「作る」ではなく「〜させる」という意味です。形は make + 目的語 + 動詞の原形です。you が目的語で、feel は to を付けずに原形のまま使います。will はその結果が起こるという予測を表します。 make + 人や物 + 動詞の原形を使うと、あることが動作や感覚を引き起こすと表現できます。feel と一緒に使う場合、後ろの形容詞が結果として生じる状態を表します。ここでは feel itchy and red です。
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make の後に feel の原形を入れて、文を完成させてください:This wool sweater can make my skin ____ itchy.
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feel
It's easy to remember ...:It + be + 形容詞 + to不定詞
It's easy to remember logarithms の it は、何か具体的な物を指しているのではありません。主語の位置を埋める形式主語で、実際に評価されている動作は to remember logarithms です。 It + be + 形容詞 + to + 動詞の原形という形で、ある動作が簡単、難しい、重要、可能などと評価できます。ここでは easy が対数を覚えるという動作を説明しています。
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短縮形 It's と形容詞 easy を使って、文型を完成させてください:____ follow this map.
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It's easy to
by repeating:by + -ing で方法を表す
by repeating の by は「〜という方法で」を表します。動作がどのように行われるかを示し、「何かのそばに」という位置の意味ではありません。 by は前置詞なので、後ろに動詞を置くときは -ing 形にします:by repeating。応用できる型は by + 動詞の -ing 形で、「どうやって?」への答えによく使います。
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by と practice の -ing 形を使って文を完成させてください:You can improve your pronunciation ____ every day.
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by practicing
now we know logarithms:結論を示す合図
ここでの now we know は、結論を示す合図です。それまでの説明や計算によって、次に述べる内容、つまり対数は極端に小さい数や大きい数を扱うときに役立つという結論が得られたことを聞き手に伝えます。 Now は単に現在の時点を表すだけではありません。証拠を検討する段階から要点を述べる段階への移行を示し、we は話し手と聞き手を同じ推論の過程に含めます。
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すべてのテストで同じ結果が出たことを示した後、話し手が “Now we know the machine is reliable.” と言いました。Now we know はどのような働きをしますか?
- テストがこれから始まることを知らせます。
- 話題を現在の時刻に変えます。
- 前の結果に裏づけられた結論を示します。
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前の結果に裏づけられた結論を示します。
even be used instead of eye drops:ユーモラスな誇張
even be used instead of eye drops という部分は、文字どおりには、対数を目薬の意外な代用品として示しています。even はその主張がどれほど意外かを強調し、be used instead of は「〜の代わりとして使われる」という意味です。 ここでは、わざとありえないことを言って笑いを生んでいます。対数は、プールの pH と目の不快感の関係を説明する助けにはなりますが、目を治療することはできません。話し手は「問題の説明に役立つ」を「目薬の代わりになる」と大げさに言い換え、前の話題に戻って楽しく締めくくっています。同じような場面では、明らかに不可能な代用は、事実ではなく誇張表現だと分かる手がかりになります。
練習
動画の文で、even be used instead of eye drops は何を伝えていますか?
- 泳いだ後に対数を治療として使うよう医療上の助言をしています。
- 対数の役立ち方をユーモラスに誇張し、プールの pH と目の不快感の話題に戻っています。
- 対数が目に使う液体の薬だと述べています。
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対数の役立ち方をユーモラスに誇張し、プールの pH と目の不快感の話題に戻っています。