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記事No.63450に関するスレッドです

高校数学 / ろっし
画像の問題の解答と解説を教えてください
No.63448 - 2020/02/15(Sat) 13:48:22

Re: 高校数学 / m
(i)
g(x) = x^3+x^2+x+1とおく。多項式の割り算の原理より
(x+1)^(2020) = q(x)g(x) + (ax^2+bx+c)
と表せる。ただしq(x)は多項式。
(実数a, b, cを求めればよい。)
上の式にx= -1, i, -iを代入すれば
g(-1), g(i), g(-i) = 0よりa, b, cの満たす連立方程式が出てくる。
(左辺はドモアブルを使う。a, b, cは実数なことに注意)
解くと、
b = 0, c = 2^1009, a = - 2^1009

解説
g(x)=(x^4-1)/(x-1)となるので、x = -1, i, -i(1の4乗根の内1でないもの)が解となる。
これを使いたい。


(ii)は画像

解説
絶対値を処理するには
kπ/n (k=0, 1, 2, ..., n^2-1)ごとに積分するしかない。
kについて偶奇で分ければできる。
(誘導なしはしんどいね。)

No.63450 - 2020/02/15(Sat) 16:10:22

Re: 高校数学 / m
(ii)
補足
e^(-x)sin(nx)の原始関数の求め方について
これはよくあるやり方で
原始関数が
Ae^(-x)sin(nx) + Be^(-x)cos(nx)
の形になると予想して、A, Bを求めている。
いきなり出てくる4-5行目は、e^(-x)cos(nx)の項を消すように足しただけです。

あと7行目、積分定数書き忘れてます。すいません。

No.63451 - 2020/02/15(Sat) 16:31:04

Re: 高校数学 / らすかる
> mさん

(i)の答えは
b = 0, c = 2^1009, a = - 2^1009 でなく
b = 0, c = - 2^1009, a = 2^1009 になりませんか?

No.63452 - 2020/02/16(Sun) 09:49:37

Re: 高校数学 / m
らすかるさん
ご指摘ありがとうございます。その通りです。

(1+i)^2020 = (√2)^2020 * (cos(π/4) + i sin(π/4))^2020
 = 2^1010 * (cos(505π) + i sin(505π))
 = - 2^1010
を間違えていました。

No.63455 - 2020/02/16(Sun) 10:49:13

Re: 高校数学 / ろっし
mさん

(2)に関しては2/π が答えということでよろしいでしょうか

No.63481 - 2020/02/17(Mon) 17:11:30

Re: 高校数学 / m
はい、よろしいです。
No.63482 - 2020/02/17(Mon) 20:10:32