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(No Subject) / ヘボ太 [浪人生]
よろしくお願いします。整数の問題です。

【問題】
「自然数x,yについて、p^2=x^3+y^3と表せるような素数pをすべて求めよ。また、このときのx,yをすべて求めよ。」

【解答】
p^2=x^3+y^3
∴p^2=(x+y)(x^2-xy+y^2)
pは素数より、p^2の約数は、1、p、p^2
∴(x+y,x^2-xy+y^2)=(p,p)、(p^2,1)
(i)(x+y,x^2-xy+y^2)=(p,p)のとき
x+y=x^2-xy+y^2
x^2-(1+y)x+y^2-y=0
これが実解を持つので、この方程式の判別式をDとおくと、
p≧0から、D=(1+y)^2-4(y^2-y)≧0




上の解答で、[これが実解を持つので]の部分の根拠と、[p≧0から]の部分の意味がよくわかりません。
よろしくお願いします。

No.2854 - 2009/05/04(Mon) 23:36:58

Re: / 新矢 (運営者) [近畿] [塾講師]
こんにちは。
回答が遅くなってしまいました。

>[これが実解を持つので]の部分の根拠
xは自然数ですから実数です。
いきなり自然数になる条件は考えにくいので,とりあえず実数になる条件を求めてから,自然数になるように条件を絞り込んでいこうという方針です。整数問題ではよく使う手法です。

>[p≧0から]の部分の意味
これは私にもわかりません。解答のこの部分で記述する必要はないと思われます。

No.2876 - 2009/05/07(Thu) 14:14:22

Re: / ヘボ太 [浪人生]
回答ありがとうございました。
確認なのですが、「これが実解を持つので」というのは、この時点でxが存在するかどうかはわかりませんから(問題なのでないということは多分ありえないですが)、「xが実数解を持ってくれるようなxの条件は、・・・」という意味の言葉ですよね?

No.2881 - 2009/05/07(Thu) 23:01:10

Re: / 新矢 (運営者) [近畿] [塾講師]
こんばんわ。

>「xが実数解を持ってくれるようなxの条件は、・・・」という意味の言葉ですよね?

xが実数になるような,yの条件は・・・
ですね。

No.2882 - 2009/05/07(Thu) 23:28:29

Re: / ヘボ太 [高校1年生]
回答ありがとうございました。理解できました。
No.2891 - 2009/05/08(Fri) 23:16:04
(No Subject) / リダイ [高校1年生]
よろしくおねがいします

cosx/1+sin2乗xの微分です

No.2877 - 2009/05/07(Thu) 16:13:44

Re: / 新矢 (運営者) [近畿] [塾講師]
こんばんは。

できたところまでを書き込んでください。

No.2883 - 2009/05/07(Thu) 23:30:19
(No Subject) / カイト [近畿] [新高校3年生]
こんには、三度目です。このごろこの掲示板によくお世話になってます。
即戦ゼミ40からです。
相反方程式なのですが、
ax^4+bx^3+cx^2+bx+a=0のような方程式のとき、
x^2で両辺を割って
a(x^2+1/x^2)+b(x+1/x)+c=0の形にし
t=x+1/xとおいてやればよいとかいてあります。
で、そのときのtの範囲が|t|≧2となっているのですが、これはなぜなんですか。
相加平均・相乗平均の関係となにか関係あるのでしょうか。よろしくお願いします。

No.2864 - 2009/05/06(Wed) 15:03:10

Re: / londontraffic [教育関係者]
カイトさん,こんばんは.
まず,
>x^2で両辺を割って
からいきましょう.

0で割ってはいけないのは,ご存じですよね.
aキ0ですから(でしょうから),x=0のときa=0となり矛盾します.よって,xキ0であるので
x^2で両辺を割って
a(x^2+1/x^2)+b(x+1/x)+c=0

ここから本番です.xキ0ですから,x>0またはx<0のいずれかです.
1)x>0のとき
x>0,1/x>0なので,相加・相乗平均からt=x+1/x≧2sqrt{x・1/x}=2
2)x<0のとき
x=-sとすればs>0であり-t=s+1/s
|t|=|-t|=s+1/s
1/s>0も成り立つので相加・相乗平均から
|t|=|-t|=s+1/s≧2sqrt{s・1/s}=2
このように考えれば相加・相乗平均と関係あることが分かると思います.

ただこれと違う方法で考えると相加・相乗平均と無縁で済ますこともできますが,こちらの方(相加・相乗平均と絡んでいる方が)がいいと私は思います.

No.2868 - 2009/05/06(Wed) 19:09:22

Re: / カイト [近畿] [新高校3年生]
なるほど、置き換えを利用して相加・相乗平均の関係を使うとは思いませんでした。
ありがとうございます。早く回答が得られたので助かりました。

No.2870 - 2009/05/06(Wed) 22:43:18
初めまして / mina [新高校1年生]
数学Iの平方根を予習していて、
√(3-π)^2
=|3-π|
=-(3-π)
=π-3
という問題があったのですが、|3-π|がなぜ-(3-π)となるかどうしてもわかりません。
どなたか教えてくださると嬉しいです。

No.2860 - 2009/05/06(Wed) 09:52:56

Re: 初めまして / 新矢 (運営者) [近畿] [塾講師]
minaさん,はじめまして。

πに 3.14 を代入してみると
  π-3=3.14-3=0.14
  3-π=3-3.14=-0.14
|3-π|=|-0.14|=0.14=π-3
いかがでしょう?

No.2866 - 2009/05/06(Wed) 15:21:49

Re: 初めまして / mina [新高校1年生]
わかりました!
ありがとうございました。

No.2867 - 2009/05/06(Wed) 16:34:23
解答を教えてください / ふくろう [近畿] [新高校3年生]
初めまして、宜しくお願いします。

数学を勉強していますが、数研出版のスタンダード数学演習 ?T・?U・A・B(受験編)
の06関西大学の問題です。
(172)座標平面上に2点A(1,0)B(−4,0)と放物線y=x2−1上を動く点
   P(x、y)がある。
 (1)PA2−PB2の最大値と、そのときの点Pの座標を求めよ。
 (2)PA+PBの最小値と。そのときの点Pの座標を求めよ。

   (1)番は、座標の距離から回答できましたが、(2)の解答方法が
   解りません、教えてください。

他に(173)(174)も分かりにくいのですけど、同種の問題ですけど解答の方向性
だけでも教えてもらえれば助かります。
 (173)座標平面上に点A(1,0)を固定し、店Pを直線X+Y=2上に、店Qを
    円X2+Y2=1上にそれぞれとる。このとき、線分の長さの和AP+PQの
    最小値と、そのときの点P,Qの座標を求めよ(07愛知教育大)

 (174)2点A(3,0)B(0,2)がある。原点を中心とする半径1の円周上を
    店Pが動く時、PA2+PB2の最大値は(   )であり、そのときの点P
    のX座標は(    )である。 (07名城大) 

No.2857 - 2009/05/05(Tue) 11:29:26

Re: 解答を教えてください / アリス [関東] [大学生]
ふくろうさんこんばんわ。
(172)座標平面上に2点A(1,0)B(−4,0)と放物線y=x2−1上を動く点
   P(x、y)がある。
 (1)PA2−PB2の最大値と、そのときの点Pの座標を求めよ。
 (2)PA+PBの最小値と。そのときの点Pの座標を求めよ。

(2)だけ先にやりましょう。
PA+PBが最小になるとき、Pは線分AB上にあるとわかります。
なのでABの直線の式を求めて、y=x^2−1に代入しましょう。

No.2859 - 2009/05/05(Tue) 22:44:18

Re: 解答を教えてください / ふくろう [近畿] [新高校3年生]
> ふくろうさんこんばんわ。
> (172)座標平面上に2点A(1,0)B(−4,0)と放物線y=x2−1上を動く点
>    P(x、y)がある。
>  (1)PA2−PB2の最大値と、そのときの点Pの座標を求めよ。
>  (2)PA+PBの最小値と。そのときの点Pの座標を求めよ。
>
> (2)だけ先にやりましょう。
> PA+PBが最小になるとき、Pは線分AB上にあるとわかります。
> なのでABの直線の式を求めて、y=x^2−1に代入しましょう。


解答、ありがとうございました。
図を書いてみて、わかりました。計算式を考えてばかりいました。

それから、(174)も図を書いてよく見たら、ABの中点と0とPが1直線になるときとわかりました。

No.2861 - 2009/05/06(Wed) 11:13:05

Re: 解答を教えてください / アリス [関東] [大学生]
そうですね。
スタンダード演習の問題は解説が少なくて、わかりずらい問題がたくさんありますね(笑)

No.2863 - 2009/05/06(Wed) 13:23:33

Re: 解答を教えてください / 新矢 (運営者) [近畿] [塾講師]
ふくろうさん,こんにちは。

『書き込まれる方へのお願い』にありますように,質問は1回1記事1質問でうけつけておりますので,(173)が未解決でしたら,別記事をたててご質問くださるようお願いします。

No.2865 - 2009/05/06(Wed) 15:16:34
初めまして / pattun [中国] [新高校3年生]
初めまして。こんにちは
pattunというものです。
これからお世話になると思いますがお願いします

早速なのですが、出典はオリジナル数学演習1・A・2・Bです
これをノートに解いて先生に添削してもらう形で演習しているのですが・・・

5(2)
方程式 x^2-xy=4x+2y , y^2-xy=2x+y を解け

という問題なのですが


自分が考えたのは

x^2-xy=4x+2y −?@
y^2-xy=2x+y −?Aとおくと ?@−?A×2より

x^2+xy-2y^2=0 

これを満たすx, yは
x=y x=-2y

↑と考えました
すると根本的に必要十分のあたりが分かっていない
そのような回答作りですよ。とありました

必死に考えたのですが、ここからどうしていいかわかりません・・・

これは逆に
x=y x=-2y を調べて、成り立つことを考えなければいけないのでしょうか?

No.2737 - 2009/04/12(Sun) 13:07:37

Re: 初めまして / 河童 [中国] [塾講師]
pattun さん、はじめまして。河童です。

たしかに先生のおっしゃる通り、必要十分ではない(この意味はあとで説明しますね)のですが、
pattun さんの答案は非常にいい線いってますよ。自信を持ってください。

さて、詳しいことは、後程お話しますが、とりあえず、出てきた式を、?@、?Aのどちらかに(どちらでも構いません。その理由もあとで言います。)代入してみてください。

No.2748 - 2009/04/13(Mon) 19:26:56

Re: 初めまして / pattun [中国] [新高校3年生]
はじめまして
よろしくお願いします。

?@に代入の結果
x=yのとき x=0 y=0

?Aに代入の結果
x=-2yのとき x=0,y=0

x=2,y=-1

となりました

No.2751 - 2009/04/13(Mon) 21:46:41

こんばんは / 河童 [中国] [塾講師]
pattun さん、こんばんは。

あれ?
pattun さんは、両方の式に代入してますね。
そうじゃないんですよ。
前の回答で言いましたが、どちらか一方に(一方が抜けてましたね)代入してみてください。

そうそう、それでは、?@と?Aの両方に代入して、どちらでも同じ解が出ることを確認してみてください。

No.2753 - 2009/04/13(Mon) 23:20:22

Re: 初めまして / pattun [中国] [新高校1年生]
どうもです。こんばんわです。

えっと
とりあえずどちらの式に代入しても同じ結果
つまり
x=yのとき  x=0 y=0
x=-2yのとき x=0,y=0
x=2,y=-1

がでました

なぜでしょう・・・?

No.2759 - 2009/04/15(Wed) 21:49:33

こんばんは / 河童 [中国] [塾講師]
pattun さん、こんばんは。

そうですね。同じ結果が出ましたでしょ。
その理由は、『同値』すなわち『必要十分』だからですね。
つまり……

元の連立方程式を『?@かつ?A』としますと、
?@−?A×2 を作ることによって

x^2 + xy - 2y^2 = 0 ……?B

が得られましたね。
?Bを書き換えると、

x = y または x = -2y

ですが、これを改めて?Bにしましょう。

わたしは pattun さんに、?Bを、?@と?Aの両方に代入してくださいと言いました。
そして、どちらも同じ結果が得られました。
つまり pattun さんは、『?@かつ?A』という連立方程式を解く代わりに、
『?@かつ?B』という連立方程式と『?Aかつ?B』という連立方程式を解いたわけです。
そして、この3つの連立方程式はすべて同値なんです。
これらが何故同値になるか、それは後で述べますが、とりあえずここまではよろしいでしょうか。

また、これらが同値であることを認めたとすると、求めるべき解が、

『x = 0 かつ y = 0』または『x = 2 かつ y = -1』

になることはよろしいでしょうか。
『かつ』と『または』に注意してくださいね。 

No.2763 - 2009/04/16(Thu) 00:03:19

Re: 初めまして / pattun [中国] [新高校1年生]
こんばんわ。
8回ぐらい読んでやっと理解しましたw

返信が遅れましたが、ここまで分かります。

No.2773 - 2009/04/18(Sat) 21:17:25

こんばんは / 河童 [中国] [塾講師]
pattun さん、こんばんは。

そうですか。8回も読まれましたか。
よく頑張りましたね。
なんて、自分の説明の下手さ加減を棚に上げて偉そうなことを言いますが、
一回読んだくらいで分かるほど、数学は甘くありません。
その調子で頑張ってくださいね。

さて、前回お話ししたことは、実は何のことはない、中学の頃からやってきたことです。
例えば、連立方程式、

2 x + 3 y = 13 ……?@ かつ x + 2 y = 8 ……?A

を加減法で解く場合、?@ - ?A × 2 として、出てきたものを、?@ あるいは ?A に代入しますよね。
それと同じことです。

ところで、わたしが本当に話そうと思っていたのは、実はこのあとのことなんです。
本問、そして、上に挙げた連立方程式は、出てきたものをどちらの式に代入しても正しい答えが得られます。
中学のとき、学校の先生に、『出てきたものを、代入しやすい方に入れなさい』と言われたはずです。
しかし、高校になるとそうはいきません。
本問および、上の連立方程式の場合は、『たまたま』どちらに代入しても良かったのです。
ただし、その『たまたま』には、きちんとした理由があります。

その理由をお話しようと思うのですが、きちんと理解するのは難しいため、
8回どころか、10回も20回も読まなければならないかも知れません。
もし、pattun さんが、その試練に耐える覚悟がおありならお話しようと思いますが。
どうしましょうか。
 

No.2798 - 2009/04/20(Mon) 22:59:10

Re: 初めまして / pattun [中国] [新高校3年生]
こんばんは。

考えるのは嫌いじゃないです、むしろ好きです。
何度も何度も考えてやっと分かった一瞬の閃きこそ・・・

是非教えていただきたいです。
宜しければ、お願いします。

No.2802 - 2009/04/21(Tue) 23:19:27

こんばんは / 河童 [中国] [塾講師]
pattun さん、こんばんは。

頼もしいですね^^
それではいきましょうか。

証明は後にとっておいて、まずは方法論からいきましょう。
式が3つ以上の連立方程式については、2つの場合を繰り返せばいいだけですので、ここでは式が2つのものを考えます。

連立方程式を解くというのは、『もっとも簡単な連立方程式に同値変形すること』です。
例を挙げましょう。

x + y = 5 ……?@
x - y = 1 ……?A

この連立方程式の解は x = 3 かつ y = 2 なのですが、
これは、『?@かつ?A』という連立方程式を『x = 3 かつ y = 2』という連立方程式に同値変形したことになります。
ここでは、?@かつ?A を、どのように同値変形するか、その方法を述べます。

まず、?@と?Aを組んで、?Bを作ります。
『組んで』と言いましたが、どう組むかはまったく自由です。
?@と?Aを掛けても構いませんし、?@を?Aで割っても構いません。
しかし、それではより複雑な式しか得られませんので、y が消去できるように、?@+?A を作ります。これを?Bにします。

2 x = 6 ……?B

?@、?A、?Bの関係を『→(ならば)』を使って表現すると、

?@かつ?A → ?B

となり、これは、?Bが、?@かつ?Aの『必要条件』であることを表します。
つまり、?Bだけでは必要十分ではない、同値ではないわけです。

そこで、次に、『?Bと、?@、?Aのどちらを組めばよいか』を考えます。
そして、

?B?@を組んで?Aが得られれば、『?@かつ?A』は『?@かつ?B』と同値

?B?Aを組んで?@が得られれば、『?@かつ?A』は『?Aかつ?B』と同値

になります。
さあ、ここがひとつの正念場です。
よおく読んでください。そして、覚えてください。証明はあとでゆっくりやります。
こうです。

出てきた?Bと、元の?@、?Aのどちらを組めばもう一方が出るかを考える

もし、?@と組んで、他方の?Aが得られれば、元の連立方程式は『?@かつ?B』と同値

というわけです。

ここでひと休憩しましょう。
pattun さんに宿題を出します。

いま、『AかつB』という連立方程式があります。
AとBを組んで、Cという式が得られました。
逆に、CとAを組んでBが得られたとします。
この場合、元の連立方程式『AかつB』は、『○かつ○』と同値である。
さて、○の中には、何が入るでしょうか?

No.2806 - 2009/04/23(Thu) 02:53:26

Re: 初めまして / pattun [中国] [新高校1年生]
こんばんは

大変返信が遅れました。すいません。
というのも理解をするのにかなり時間がかかりました・・・
日本語とはとても難しいです。

答えは、AかつCでしょうか?

とりあえず形式的に出してみました。

No.2824 - 2009/04/28(Tue) 21:20:12

こんばんは / 河童 [中国] [塾講師]
pattun さん、こんばんは。

わたしこそ、返事が遅れがちで申し訳ありません。

> 理解をするのにかなり時間がかかりました・・・日本語とはとても難しいです。

日本語が難しいのでなく、わたしの説明が下手くそなんです、きっと……

それから、形式的でいいんですよ。
わたしは何故同値になるか、その理由はまったく説明していませんし、
形式的にこなすことを『とりあえず』覚えていただくために宿題にしたのですから。

いやはや、まったく饒舌に過ぎました。
言いたかったのは、

『出てきた式と元のどちらの式を組めば他方が出るか考える』

それだけだったのですから。
pattun さんの答えで正解です。

それでは、本問の連立方程式に戻りましょう。

x^2 - x y = 4 x + 2 y ……?@

y^2 - x y = 2 x + y  ……?A

pattun さんは、?@−?A×2 から

x^2 + x y - 2 y^2 = 0 ……?B

を作りました。
つまり、

?@−?A×2 = ?B

ですね。
ところが、

( ?@ - ?B ) / 2 = ?A

ですから、?@と?Bを組んで?Aが得られますし、
また、

?B + ?A×2 = ?@

ですから、?Aと?Bを組んで?@が得られます。
従って、元の連立方程式は、『?@かつ?B』と『?Aかつ?B』のどちらとも同値なわけです。
ですから、出てきた?Bを、?@、?Aのどちらに代入しても正しい解が得られたんですね。

ここまでよろしいでしょうか。

ところで、このスレはかなり長くなりましたので、
次回のわたしの回答は、『pattun さんへ』というスレタイで新しくスレを立てますのでよろしくお願いします。

No.2842 - 2009/05/01(Fri) 01:06:50

Re: 初めまして / pattun [中国] [新高校1年生]
こんにちは

なるほど。わかりました。
河童さんの説明はとてもわかりやすいです。
ただそれにおいつく理解力がないだけです・・・

No.2858 - 2009/05/05(Tue) 17:04:07
略記について / ヘボ太 [浪人生]
よろしくお願いします。
早速ですが、模試や入試本番で、「最大値」のことを「max」、「最小値」のことを「min」と断りなしで記述しても問題ありませんか?
また、「max」は「極大値」、「min」は「極小値」の意味と誤解されるようなことはありませんか?

No.2844 - 2009/05/03(Sun) 01:08:50

Re: 略記について / 新矢 (運営者) [近畿] [塾講師]
こんばんわ。

大学側が判断することなので,わかりませんとしか答えようがありません。

個人的には,教科書に『最大値をMAXと表記することがある』と書かれているのを,私は見たことがありませんので,使うべきではないと考えます。

No.2855 - 2009/05/05(Tue) 01:40:02

Re: 略記について / ヘボ太 [新高校1年生]
回答ありがとうございました。
日頃の自習以外では用いないようにしたいと思います。

No.2856 - 2009/05/05(Tue) 07:08:10
2度目です / カイト [近畿] [新高校3年生]
二度目です。
いつも初歩的な質問な気がするのですが、宜しくおねがいします。
即戦ゼミ40からです。299番の問題です。

二次方程式にx^2−ax+a^2−4=0ついて、2つの解がともに正であるためのaの範囲を求めよ。
解答には、
(1)判別式をDとして、D≧0のときのaの範囲を定め
(2)2つの解をα、βとして解と係数の関係を使って
α+β>0かつαβ>0のときのaの範囲を定めて
最後に(1)と(2)の共通範囲をもとめて終わりなのですが、
(1)ではなぜ、D>0ではないのですか?2つの解なのに、
D≧0だと重解のときも含めてしまって解が1つの場合がでてこないのでしょうか?
そのあたりがよくわかりません。
いつも基礎的な質問ですがお願いします。

No.2845 - 2009/05/03(Sun) 10:29:02

Re: 2度目です / 留数 [関東] [教育関係者]
 カイトさん,こんにちは。

 ご質問になっていることですが,「2つの解」とだけ書いてある場合は,重解の場合も
含めて考えるものだと解釈するものだ,という決まりです。言うなれば業界用語のような
ものです。

 では,カイトさんがおっしゃるようなD>0で考えるべき場合というのは,どういうと
きなのかというと,問題文に「【異なる】2つの解」と書いてあるときになります。
 ですから,「異なる」と明示されていなければ,重解の場合も含めて考えてください,
というわけです。

 以上でいかがでしょうか。

No.2848 - 2009/05/03(Sun) 12:05:39

Re: 2度目です / カイト [近畿] [新高校3年生]
そうなんですか!?
知らなかった、情けない
ありがとうございます。これからは「異なる」という言葉に気をつけます。

No.2849 - 2009/05/03(Sun) 17:16:59

Re: 2度目です / 留数 [関東] [教育関係者]
 情けない,ということは決してないです。

 先にも書いたようにこういう表現は業界用語なので,理解するしかないのですが,
ちゃんと分かっていない高校生・受験生は強調したとしてもなかなか定着しないもの
ですから。

 言葉遣いを知ったということだけでも大きな進歩だと思って,勉強を進めてくださ
いね。

No.2850 - 2009/05/03(Sun) 17:58:45
はじめまして / チャゲ&アスカのチャゲではない方 [地球外] [浪人生]

初めまして。最近この掲示板を偶然発見いたしました。
このように素晴らしく良心的な掲示板に出遭えたことに深く感謝しております。
今後ともお世話になると思いますが、なにとぞ宜しくお願いいたします。

さっそく

解放の探求 確率 原則10の練習問題10番なのですが

n枚のカードに1〜nの数字がひとつづつ記入されている。
ただしn≧4とする。このカードから無作為に四枚のカードを抜き取ったとき、二番目に大きい数をXとする、Xの期待値を求めよ。

式を立てるまでは問題なかったのですが、公式を用いて条件式を展開していく
「k=3〜n−1、?狽求Ek−1C2・(n−k)」
の過程がどうにも回答を参照しても理解することができません。
とても簡単なことに突っかかっている予感がするのですが・・・。

No.2807 - 2009/04/25(Sat) 19:00:28

Re: はじめまして / 新矢 (運営者) [近畿] [塾講師]
はじめまして。
励みになるお言葉をいただきありがとうございます。

整数に関する問題は,nやkに適当な数を代入して具体的に考えると,解法の方針が立てやすいです。

何でもいいのですが,n=10 ,k=7 とでもしましょうか。つまり,
1,2,3,4,・・・,10 の10枚のカードから4枚抜き出したとき,
2番目に大きい数が7となる確率はいくらになるでしょう?

No.2815 - 2009/04/27(Mon) 15:03:14

Re: はじめまして / チャゲ&アスカのチャゲではない方 [地球外] [浪人生]
返信ありがとうございます。

二番目に大きい数が7である確率
⇔一番大きい数が8から10、かつ3、4番目の数が1〜6にある確率

3C1 × 6C2 ÷ 10C4 でよろしいでしょうか??

No.2817 - 2009/04/27(Mon) 15:35:01

Re: はじめまして / 新矢 (運営者) [近畿] [塾講師]
こんにちは。

それでOKですね。
この考え方を一般に広げてみましょう。

1,2,3,4,・・・,n のn枚のカードから4枚抜き出したとき,
2番目に大きい数がkとなる確率はいくらになるか? ということです。

No.2819 - 2009/04/27(Mon) 16:06:39

Re: はじめまして / チャゲ&アスカのチャゲではない方 [地球外] [新高校1年生]

あ。すいません。わたくしの説明不足でちょっと新矢先生に疑問が伝わりきってなかったかもしれません。

k−1C2 × (n−k) ÷ nC4 までおっけーで

n−1
?煤@k−1C2 × (n−k) ÷ nC4 
k=3

の計算過程で、公式より・・・とkを消去して展開していってるのですが
公式を参照してもちょっと展開が不明で・・・。

k nCk = n n−1Ck−1
を利用しているのですが。

No.2820 - 2009/04/27(Mon) 18:04:23

Re: はじめまして / 新矢 (運営者) [近畿] [塾講師]
こんばんわ。

質問内容を誤解していたようで,申し訳ありませんでした。

私なら,k-1C2=(1/2)(k-1)(k-2) とし,更に (n-k)={(n+1)-(k+1)} と変形していきますが,

その本は持ってませんので,
>公式より・・・とkを消去して展開していってる
というのがどういう方針なのかよくわかりません。
お手数ですが,その本の解答を数行書き込んでくださいますか?

No.2822 - 2009/04/28(Tue) 01:56:05

Re: はじめまして / チャゲ&アスカのチャゲではない方 [地球外] [浪人生]
返信遅れてしまいました ごめんなさい!

n−1
?煤@k−1C2 × (n−k) ÷ nC4 
k=3

k・k−1C2・(n−k)=3・kC3・(n−k)
=3{(n+1)kC3−(k+1)kC3}
=3{(n+1)・kC3−4・k+1C4}

という感じで展開していって

最後にシグマを外しているようです。

数少ない休暇中質問に答えていただき有難うございます^^。
本当に頭が下がります。

No.2840 - 2009/04/30(Thu) 21:18:21

Re: はじめまして / 新矢 (運営者) [近畿] [塾講師]
こんにちは。

おそらく私の解法と大筋において同じものかと思われます。


>k・k−1C2・(n−k)       ・・・(1)
>=3・kC3・(n−k)        ・・・(2)
>=3{(n+1)kC3−(k+1)kC3}・・・(3)
>=3{(n+1)・kC3−4・k+1C4}・・・(4)

(1)→(2)の変形

k・k-1C2 =k・(1/2)(k-1)(k-2)=(1/2)k(k-1)(k-2)

ここで,kC3=k(k-1)(k-2)/3・2・1 より,k(k-1)(k-2)=6・kC3

これを代入して k・k-1C2 =(1/2)k(k-1)(k-2)=3・kC3 としています。

確かに,公式 n・n-1Ck-1=k・nCk のnにkを,kに3 を代入すればこの結果は得られるのですが,上記のように考えた方がわかりやすいかと思います。

(2)→(3)の変形
また,n-k はやはり n-k=(n+1)-(k+1) と無理やり変形しています。

kC3・(n-k)=kC3・{(n+1)-(k+1)}=(n+1)・kC3-(k+1)・kC3

(3)→(4) の変形は,(1)→(2)と同様です。

 (k+1)・kC3=(k+1)・(1/6)k(k-1)(k-2)
  ここで,k+1C4=(k+1)k(k-1)(k-2)/4・3・2・1 より (k+1)k(k-1)(k-2)=24・k+1C4
  これを代入して
  (k+1)・kC3=(k+1)・(1/6)k(k-1)(k-2)=(1/6)(k+1)k(k-1)(k-2)=4・k+1C4
となります。

No.2843 - 2009/05/01(Fri) 15:09:51
思いついた問題 / えすま [近畿] [大学生]
こんばんわ。
自分でふと考えた問題で、大学入試問題からは遠ざかるかもしれませんが、
よろしくお願いします。

?@ xy=2
?A x+y=4
の?@と?Aで囲まれた部分の面積を求めよ。
交点のx座標は?Aに?@を代入して
x(4-x)=2 x^2-4x+2=0 x=2+squ(2)、2-squ(2)

よって面積S=∫(-x+4-2x^(-1))dx (積分区間は2-squ(2)から2+squ(2))

となりますが、S=[-1/2x^2+4x・・・・]

の・・・・の部分はどうすれば良いのでしょうか?
積分の定義でx^nの積分は1/(n+1)x^(n+1)+Cで、n≠-1となっているのは承知しているのですが、
実際に面積がある以上、その求め方を教えてください。

No.2835 - 2009/04/30(Thu) 02:44:20

Re: 思いついた問題 / londontraffic [教育関係者]
えすまさん,おはようございます.
えすまさんの考え方で間違いはないのですが,数学IIIで学ぶ知識がないと面積が出てきません.
大学生とのことですが,高校時代に数学IIIを学習されましたか?

No.2836 - 2009/04/30(Thu) 05:24:49

Re: 思いついた問題 / londontraffic [教育関係者]
○えすまさんへ
まずは事務連絡です.
記事の右上にある「返信」ボタンを押すと,その記事に書き込みができます.
No.2837の記事は編集パスを入力して削除してください.
もし編集パスをお忘れになっているのであれば,その旨と管理者の新矢様に削除を依頼してください.

では,本題です.
>勉強する気はあるので、お願いします。
はい,熱意は理解しました.ただこれにはネイピア数「e」を導入せねばなりません.
このeがどの様に定義されるかを理解していただく為にこの掲示板で論ずるのは私の本意ではありません.ネイピア数については,数学IIIを学んだ方やインターネット等で学んでいただきたいと思います.

以下x^(-1)の積分の処理の仕方です.

関数y=log_{e}{x}を微分すると,y'=1/xとなります.
このことから,int 1/x dx=log_{e}{x}+C(Cは積分定数)
となるので,
int_{2-sqrt{2}}^{2+sqrt{2}}(-x+4-2x^{-1})dx=[-x^2/2+4x-2log_{e}{x}]_{2-sqrt{2}}^{2+sqrt{2}}
となり,これを計算すると面積が出てきます.

○新矢先生へ
このレスのクオリティが低いと判断されるならば,削除されて構いませんm(_ _)m

No.2838 - 2009/04/30(Thu) 18:36:51

Re: 思いついた問題 / 新矢 (運営者) [近畿] [塾講師]
えすまさん,こんにちは。
londontraffic先生,お世話になっております。

この掲示板は,学校あるいは先取り学習でその単元の基礎知識を持った人を対象に,わからない問題の解法を指導する場であり,知識0の状態から教科書内容を解説していくのは私の本意でもありません。

eとは何か? log{e}xを微分すると何故 1/x になるか? というのは高校数学IIIの教科書に書かれていることですので,えすまさんには,数IIIの教科書や参考書で,まずはご自分で勉強されることを望みます。
その学習の課程で疑問点があれば,この掲示板で答えさせていただきたく存じます。

No.2839 - 2009/04/30(Thu) 20:05:59

Re: 思いついた問題 / えすま [近畿] [新高校1年生]
londontraffic先生へ
大変よくわかりました。ありがとうございます。

No.2841 - 2009/04/30(Thu) 23:16:54
実数について / ヘボ太 [浪人生]
こんばんは。よろしくお願いします。
1対1からの問題です。

問題文:
「2直線mx-y+4m+21=0,x+my+3m-14=0の交点の軌跡を求めよ.」

解答の出だし:
「点(X,Y)が求める軌跡上の点であるための条件は、
mX-Y+4m+21=0 かつ X+mY+3m-14=0
を満たす実数mが存在することである.」

以下の解答の流れは理解できたのですが、「実数mが存在することである.」という部分が理解できません。問題文に「mは実数」などとは一言も書いていないのに、なぜ「mが実数である」というのが条件になるとわかるのでしょうか?

それと、これは上とは別個の質問になってしまい、ルール違反になってしまうかもしれませんが、スレ立てするほどでもないと思うのでついでに質問させていただきたいのですが、問題文で「x,y平面上で」とか「直線y=x,放物線y=x^2+x+1について」などと言うとき、x,yは実数であると普通、受け取ってしまっていいのですか?

数学が苦手なので今まで実数であるとかそうでないとか、細かいことは全く気にしないできてしまったのですが、最近やっと少し注意を向けるようになり少し混乱気味なのですが、よろしくお願いします。

No.2827 - 2009/04/28(Tue) 23:51:19

Re: 実数について / londontraffic [教育関係者]
へぼ太さん,おはようございます.londontrafficと申します.
>今まで実数であるとかそうでないとか、細かいことは全く気にしないできてしまった
数学が苦手な人にとって,これってそんなに悪いことではないです.でも受験となるとそうはいきません.
受験まで時間があるので,ちゃんとやりましょう.

まず数直線で考えてみましょう.
数直線上に点を1つとります.その点の座標は実数ですか?そうでないですか?
へぼ太さんの考えをレスしてください.どちらかわからないならその旨をカキコしてください.
よろしくお願いします<(_ _)>

No.2829 - 2009/04/29(Wed) 05:26:01

Re: 実数について / ヘボ太 [新高校1年生]
おはようございます。
londonteafficさん回答ありがとうございます。
0、正の値、負の値のどれかしかなさそうなので、実数だと思います。
あ、となると当然、xy平面上の座標も数直線の組み合わせだから実数と考えていいのでしょうか。。

No.2831 - 2009/04/29(Wed) 07:02:42

Re: 実数について / londontraffic [教育関係者]
レスありがとうございます.

>あ、となると当然、xy平面上の座標も数直線の組み合わせだから実数と考えていいのでしょうか。。
そうですね.
実数以外だとすると,虚数です.
虚数には大小関係は無く,当然数直線上に現れることはありません.
勿論,xy平面にも空間座標にも現れることはなく,それらの座標は実数の組で表されるものばかりです.

問題においてmを虚数とすると,xy平面上の直線にはなりません.そして,虚数を含めたx,yの組が見つかったとしても,それが座標平面に現れることはないのです.

いかがでしょうか?

No.2832 - 2009/04/29(Wed) 08:23:17

Re: 実数について / ヘボ太 [新高校1年生]
よくわかりました。
ありがとうございました。

No.2834 - 2009/04/29(Wed) 20:58:24
くじ引きの確率 / taki [関東] [浪人生]
はじめまして。これからもお世話になると思いますがよろしくお願いします。

青チャート数Aの基本例題39(1)についての質問です。
「20本のくじの中に当たりくじが5本ある。このくじをA,B,C,Dの四人がこの順番で1本ずつ1回引くとき、A,B,C,Dが当たりくじを引くときの確率を求めよ」
この問題の回答に、Aが当たりくじを引くときの確率とほかの3人の引くときの確率が同じ1/4になっています。しかし、引いたくじををそれぞれ元の箱(?)の戻さないとA,B,C,Dそれぞれの確率が引ける本数の関係で違ってくると思うのですが、なぜこうなるのか教えてください。
よろしくお願いします。

No.2812 - 2009/04/26(Sun) 21:13:07

Re: くじ引きの確率 / 新矢 (運営者) [近畿] [塾講師]
takiさん,こんにちは。

いろいろな考え方があると思いますが,そうですね・・・,カードで考えてみましょうか。
○と書かれたカードが5枚,×と書かれたカードが15枚あって,これら20枚をよく切って裏向きに横一列に並べ,左から,ABCDの順で1枚づつ取っていく。
と考えても,状況は同じですね。

20枚の並べ方の総数は,20C5 通りあるのはOKかと思いますが,
一番左が○の並べ方,
左から2番目が○である並び方(一番左は○でも×でも構わない)
左から3番目が○である並び方(一番左と2番目は○でも×でも構わない)
左から4番目が○である並び方
をそれぞれ求めてみてはいかがでしょう?

No.2818 - 2009/04/27(Mon) 16:02:27

Re: くじ引きの確率 / taki [関東] [浪人生]
返信ありがとうございます!
新矢さんの言うとおりに考えたらよくわかりました。
カードの考え方ではくじは引く前から結果が決まっているという事でいいんですよね?

No.2825 - 2009/04/28(Tue) 21:48:03

Re: くじ引きの確率 / 新矢 (運営者) [近畿] [塾講師]
こんばんわ。
>カードの考え方ではくじは引く前から結果が決まっているという事でいいんですよね?

そうですね。神様は知ってるけど人間にはわからないということになるのかな?

No.2828 - 2009/04/28(Tue) 23:53:24
円の問題について / reka [東海] [新高校2年生]
はじめまして。
学校のプリントの、
x^2+y^2+ax-(a+3)y+(5/2)a^2=0は円を表す。
(1)aの範囲をもとめよ。
(2)半径の最大値を求めよ。
という問題で、平方完成をしたのですが、結果が答えと合いませんでした。
その答えは先生が出したもので、違う可能性もあります。
なので、正しい平方完成の結果を教えてほしいです。
よろしくお願いします。

No.2811 - 2009/04/26(Sun) 17:04:55

Re: 円の問題について / 新矢 (運営者) [近畿] [塾講師]
はじめまして。

rekaさんが変形した結果を書き込んでくださいますか?

No.2816 - 2009/04/27(Mon) 15:05:21

Re: 円の問題について / reka [東海] [新高校1年生]
僕が変形した結果は、
{x+(a/2)}^2+[y-{(a+3)/2}]^2=-2a^2+(3/2)a+9/4です。

答えはこれの右辺が-a^2+(3/2)a+9/4となっていました。
どちらが正しいでしょうか。

No.2821 - 2009/04/27(Mon) 23:41:54

Re: 円の問題について / 新矢 (運営者) [近畿] [塾講師]
こんばんわ。

{x+(a/2)}^2+[y-{(a+3)/2}]^2=-2a^2+(3/2)a+9/4
の左辺を展開し,右辺を移項して,もとの式に戻れば,rekaさんの変形が正しいということですよ。

正解のわからない実際の試験では,自分の計算結果に自信を持てるか?
ということが,心理的に大きく影響しますので,このような回答にさせていただきました。

No.2823 - 2009/04/28(Tue) 02:01:55

Re: 円の問題について / reka [東海] [新高校1年生]
やってみたら自分の式があってました。

平方完成で、分数が出るとあまり自信がもてなくて…
問題をたくさん解いて、慣れるようにしていきたいと思います。
ありがとうございました。

わからないところが出たらまた聞きに来ますね。

No.2826 - 2009/04/28(Tue) 23:41:26
どなたか教えてください! / 無農薬 [中国] [大学生]
はじめまして。突然なんですがこの曲線の長さの求め方がわかりません。どうすればいいですか?
No.2808 - 2009/04/25(Sat) 22:47:12

Re: どなたか教えてください! / 無農薬 [中国] [新高校1年生]
> はじめまして。突然なんですがこの曲線の長さの求め方がわかりません。どうすればいいですか?
No.2809 - 2009/04/25(Sat) 22:54:03

Re: どなたか教えてください! / 新矢 (運営者) [近畿] [塾講師]
こんばんわ。

『書き込まれる方へのお願い』にありますように,問題文のみの書き込みはご遠慮いただいております。どこがどう解らないのかが回答者に伝わるようにご質問お願いします。

No.2814 - 2009/04/26(Sun) 23:16:42
数学IA 多角形の面積 / フクスケ [近畿] [再受験生]
こんばんは。以前に何度かお世話になっておりましたフクスケと申します。
一度挫折してしまったのですが、再度受験勉強を再開し、目標を目指して頑張ろう
と勉強を再開しました。
早速ですが、数学IA「黄チャート 数学IA」P163 基本例題112(1)の問題で下記の不明点が出てきました。

面積Sを求めよ。
(1)AB=6、BC=10、CD=5、∠B=∠C=60度の四角形ABCD
【解説】
△BCDにおいて、BC=10.CD=5、∠C=60度から
∠BDC=90度、∠DBC=30度
BD=BDsin60度=5√3
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

とありました。
ここで、なぜ「△BCDにおいて、BC=10.CD=5、∠C=60度から」
∠BDC=90度になるのかが理解できません。
なぜ、∠BDC=90度になると言えるのでしょうか。
教えてください。
よろしくお願いします。

No.2791 - 2009/04/19(Sun) 22:18:32

Re: 数学IA 多角形の面積 / 留数 [関東] [教育関係者]
 フクスケさん,こんにちは。

 問題の条件では「△BCDにおいて,BC=10,CD=5,∠C=60度」と
なっていますが,この三角形の部分だけ取り出してみて,BDを線対称の軸として
折り返した三角形を描いてみましょう。元の△BCDの部分と合わせて,大きさが
2倍の三角形ができますが,何か気づきませんか?

No.2794 - 2009/04/20(Mon) 08:01:11

Re: 数学IA 多角形の面積 / フクスケ [近畿] [再受験生]
留数さん、ありがとうございます。
BDを線対称の軸として折り返すと、一辺10の正三角形が
できます。そう考えると、確かに頂点よりの垂線の足が
底辺の中点より、∠BDC=90度になるのかが理解できます。
そういうことでしょうか?

No.2800 - 2009/04/21(Tue) 00:30:10

Re: 数学IA 多角形の面積 / 留数 [関東] [教育関係者]
 はい,そういうことになります。

 △BCDは2辺の長さとその間の角の大きさが分かっていますから,このことにより
三角形の形状はただ一通りに決まりますが,特にBCとCDの長さの比が2:1で,そ
の間の角が60度ですから,∠BDC=90度の直角三角形になるわけです。

 これは三角定規にも現れる大事な直角三角形ですから,3辺の長さの比が
1:√3:2であることも含めて頭に入れておくべきものです。中学校で,三平方の定
理を学んだ際に出てきたはずです。もう一つ,1:1:√2の直角二等辺三角形もあり
ますからそれも思い出しておくとよいでしょう。

 このように書いたから気づいたかもしれませんが,△BCDがこのような比をもつ直
角三角形であることが分かれば,BDの長さが5√3であることは三角比を用いるまで
もありませんね。

 いかがでしょうか。

No.2801 - 2009/04/21(Tue) 05:08:23

Re: 数学IA 多角形の面積 / フクスケ [近畿] [新高校1年生]
留数さん、とても分かりやすい説明有難うございます。
三平方の定理、もう一度確認しておきます。
有難うございました。

No.2805 - 2009/04/22(Wed) 22:17:00
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