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続けて質問です。。 / 数学が苦手な者
A:行列 a,y:定数

A(1) =(a-1)(1)
(y) (y)

を繰り返し用いると

A^n(1) =(a-1)^n(1)
(y) (y)

となる理由が分かりません。
n回ずつ掛けたのならば
(1)
(y)
の部分もn乗になると思うのですが。


( )
( )で一つの括弧です。

No.7446 - 2009/08/13(Thu) 22:10:05

Re: 続けて質問です。。 / X
見難いので
↑x=(1,y)(縦ベクトルです)
とします。すると
A↑x=(1-a)↑x
∴(A^2)↑x=A(A↑x)=A{(1-a)↑x}
=(1-a)A↑x={(1-a)^2}↑x
(A^3)↑x=A{(A^2)↑x}=A{{(1-a)^2}↑x}
={(1-a)^2}A↑x={(1-a)^3}↑x

(A^n)↑x=A{(A^(n-1))↑x}=A{{(1-a)^(n-1)}↑x}
={(1-a)^(n-1)}A↑x={(1-a)^n}↑x
となります。

No.7450 - 2009/08/13(Thu) 23:41:39

納得です / 数学が苦手な者
ありがとうございました!助かりました。
No.7451 - 2009/08/14(Fri) 01:52:06
確認 / 数学が苦手な者
行列P,Qは逆行列を持たないときにP+Q=Eの両辺に左からPを掛けてP^2+PQ=P,今度は右からPをかけてP^2+QP=P
よってPQ=QPとする操作はだめなんでしょうか。

No.7440 - 2009/08/13(Thu) 17:06:36

Re: 確認 / angel
内容がぼやけるので、問題 ( 分からない部分 ) の中で、前提条件や目的、考え、操作等は区別して書いてください。

 P+Q=E …(1) という前提条件から、目的として PQ=QP を導く時に、

  (1)の両辺に左からPをかけて、P^2+PQ=P …(2)
  (1)の両辺に右からPをかけて、P^2+QP=P …(3)
  (2),(3)よりPQ=QP

 という操作が正しいかどうか

ということであれば、問題ありません。
P,Qが逆行列を持つ(正則)かどうかには関係なく使えます。
※一応念のためですが、X=Y⇒AX=AY や、X=Y⇒XA=YA はいつでも使って問題ありませんが、その逆 AX=AY⇒X=Y や XA=YA⇒X=Y が使えるのは、Aが正則な ( 逆行列を持つ ) 場合のみです。

No.7442 - 2009/08/13(Thu) 18:57:13

Re: 確認 / ast
質問とは直接関係無いと思いますが, 補足しておきます. やっていることは本質的に同じ操作ですが, P + Q = E ならば Q = E − P ですから,

 PQ = P(E − P) = P − P^2 = (E − P)P = QP

として P, Q の可換性を示すことができます. もう少し一般に, Q が P の多項式 (定数項は E の定数倍とみる) であれば, まったく同じ理屈で P, Q の可換性が保障されます.

No.7444 - 2009/08/13(Thu) 19:25:06

Re: 確認 / 数学が苦手な者
ありがとうございました。納得しました。
No.7445 - 2009/08/13(Thu) 21:58:51
高校ですが / 数学マニア
3-3行列の逆行列、外積、合同式以外で、大学で習う数学(普通高校ではやらない数学)で大学受験に役立つものがあれば教えてください。
No.7434 - 2009/08/13(Thu) 01:30:22

Re: 高校ですが / BossF
固有値 固有Vector について、自習しておくと得です
No.7435 - 2009/08/13(Thu) 04:11:16

Re: 高校ですが / angel
物理をやるのなら、外積も良いです。
物理の諸公式の中には、外積を使って書くと非常にすっきりするものもありますから。

No.7462 - 2009/08/14(Fri) 23:54:11

Re: 高校ですが / KINO
う〜ん,すぐに思いつくのは双曲線関数かな。
No.7485 - 2009/08/16(Sun) 02:05:50
(No Subject) / ゆう
|x|<1、|y|<1、|z|<1のとき、次の不等式が成り立つことを証明せよ。
|x+y+z+xyz/1+xy+yz+zx|<1

よろしくお願いします!

No.7433 - 2009/08/12(Wed) 23:31:22

Re: / X
|x|<1,|y|<1,|z|<1 (A)
のとき
|1+xy+yz+zx|≠0 (P)
であることが証明されているとすると
|(x+y+z+xyz)/(1+xy+yz+zx)|<1
⇔|x+y+z+xyz|<|1+xy+yz+zx|
⇔-(1+xy+yz+zx)<x+y+z+xyz<1+xy+yz+zx (B)
(A)のとき(B)であることをまず証明します。
(i)-(1+xy+yz+zx)<x+y+z+xyzの証明
(右辺)-(左辺)=x+y+z+xyz+1+xy+yz+zx=…
(因数分解すると…)
(ii)x+y+z+xyz<1+xy+yz+zxの証明
((i)と同様な方針です)

注)
飽くまで上記の方針は思考過程をそのまま書いただけで
この形式で解答を書くと(P)の証明をいきなりしなくては
ならなくなり困難です。
従って解答を書くときは以下のようにして下さい。

まず(i)(ii)の方針で(B)を証明します。
すると
|x+y+z+xyz|<|1+xy+yz+zx| (B)'
が成立することが分かります。
ここで(A)より
|x+y+z+xyz|≧0
∴(B)'より|1+xy+yz+zx|>0
つまり|1+xy+yz+zx|≠0
よって(B)'の両辺を|1+xy+yz+zx|で割ることができ…。

No.7437 - 2009/08/13(Thu) 11:18:32

Re: (No Subject) / ゆう
ご丁寧にありがとうございました。

分かりました!

No.7439 - 2009/08/13(Thu) 14:57:32
高2・ベクトル / 匿名
四面体OABCにおいて、辺OAを1:2に内分する点をD、
辺BCの中点をM、線分OMの中点をEとする。
平面BCDと直線AEの交点をPとする。
OAベクトル=aベクトル、
OBベクトル=bベクトル、
OCベクトル=cベクトル とするとき
OPベクトルをa,b,cベクトルを用いて表せ。

という問題なのですが、
画像の下線部分で
どうしてaベクトルを3ODベクトルと
置き換えなければならないのでしょうか?
置き換える前の式で
点Pが平面BCD上にある条件の「係数の和が1」
を使ったらいけないのでしょうか?

No.7430 - 2009/08/12(Wed) 20:36:46

Re: 高2・ベクトル / ハオ
僕の解答はあまり信憑性のある回答ではありません、と言うのも僕も今この部分を習っているからです。それ故僕の解答は無視されて頂いても構いません。
一般化した事を言わせて頂くと
点P(p→)が点A(a→),B(b→),C(c→)の定める平面α上にある時 p→=sa→+tb→+uc→ (s+t+u=1)となる実数s,t,uが存在する。
この事より匿名さんの問題に当てはめると
点P(p→)が点D(d→),B(b→),C(c→)の定める平面α上にある時 p→=sd→+tb→+uc→ (s+t+u=1)となる実数s,t,uが存在する。 となるので
d→をa→に直さなくては問題に背くことになります。

No.7431 - 2009/08/12(Wed) 21:30:35

Re: 高2・ベクトル / 匿名
返信ありがとうございます。

とてもわかりやすく説明して頂き、
納得できました!

本当にありがとうございました!

No.7441 - 2009/08/13(Thu) 18:28:38
平面図形 / 小次郎
連続してすみません。
半径Rの円に内接する四角形ABCDがAB=√3-1,BC=√3+1
cos∠ABC=-1/4を満たし、?僊CDの面積は?僊BCの面積の3倍であるとする。

?僊CDと?僊BCの面積についての条件から
AD×CD及びAD^2+CD^2を求めよ。

また、AD及びCDを求めよ。

解法解答お願いします。

No.7425 - 2009/08/12(Wed) 12:39:56

Re: 平面図形 / ハオ
cos∠ABC=-1/4よりsin∠ABC=√15/4
△ABC=1/2(√3-1)(√3+1)√15/4 =√15/4
よって△ACD=3√15/4
また△ACD=1/2AC×CD×cos∠ADCで表せる。
円に内接する四角形の対角の和は180°なのでcos∠ACD=
cos(180°-∠ABC)=-cos∠ABCよりsin∠ADCを導く。
先程の式を利用して△ACD=1/2AC×CD×√15/4=3√15/4
整理してAC×CD=6

AD^2+CD^2については式の形を注意して見ると
△ADCにおける余弦定理より
AC^2=AD^2+CD^2-2AD×CDcos∠ADCを利用して導出する事を考えます。
AC^2は△ABCにおける余弦定理より求めます。
以上より
AD^2+CD^2=12

AD×CD=6 AD^2+CD^2=12より連立方程式を立てて求めます。
AD^4-12AD+36=0(複二次式)
AD^2=t(t>0)と置く。
t^2-12t+36=0⇔(t-6)^2=0
t=6 よってAD=√6
CD=√6

No.7428 - 2009/08/12(Wed) 16:01:03

Re: 平面図形 / 小次郎

> また△ACD=1/2AC×CD×cos∠ADCで表せる。
何の公式を使用したのですか?



> AD×CD=6 AD^2+CD^2=12より連立方程式を立てて求めます。
> AD^4-12AD+36=0(複二次式)

どのようにすると上の式になるのでしょうか?

No.7447 - 2009/08/13(Thu) 22:38:23

Re: 平面図形 / ハオ
申し訳御座いません。
入力ミスです。
×△ACD=1/2AC×CD×cos∠ADC
○×△ACD=1/2AC×CD×sin∠ADC
計算結果は正しいと思います。

× AD^4-12AD+36=0(複二次式)
○AD^4-12AD^2+36=0(複二次式)
こちらも入力ミスですね。結果には作用していません。

これからも日々精進してまいります。

No.7448 - 2009/08/13(Thu) 22:42:28

Re: 平面図形 / 小次郎
ありがとうございます!!
No.7504 - 2009/08/16(Sun) 23:07:03
二次関数 / 小次郎
y=f(x)のグラフが点(2,3)を通り、不等式f(X)≧0の解が
-1≦x≦3であるとき、

(1)a,b,cを求めよ。
 またこのとき、区間t≦x≦t+2におけるf(x)の最大値が4と なるようなtの値の範囲を求めよ。

解答解法お願いします。

No.7424 - 2009/08/12(Wed) 12:32:52

Re: 二次関数 / ハオ
あくまで、後学の為ですので僕の解答は無視されて頂いても構いません。
f(x)=ax^2+bx+c f(x)≧0の解が-1≦x≦3という事は図を書けば分かりますがa<0と言う事です。また点(-1,0)(3,0)(2,3)を通るという事です。
あとは連立方程式で導きますと
f(x)=-x^2+2x+3が得られます。

またこの関数はx=1で最大値4をとりますので
t≦x≦t+2の間にx=1を含めばよい事になります。
t≦1≦t+2整理して-1≦t≦1が導けます。

No.7427 - 2009/08/12(Wed) 15:18:57

Re: 二次関数 / 小次郎
理解できました!!ありがとうございます。
No.7449 - 2009/08/13(Thu) 23:20:35
(No Subject) / ゆう
a^4+b^4+C^4≧abc(a+b+C) を証明せよ。

できるだけわかりやすい解き方を教えて下さい。
よろしくお願いします。

No.7422 - 2009/08/12(Wed) 10:56:44

Re: / rtz
では
x2+y2+z2≧xy+yz+zx
は証明できますか?


これができれば、同様の手段を用いて、
・a4+b4+c4≧a2b2+b2c2+c2a2
・a2b2+b2c2+c2a2≧a2bc+b2ca+c2ab=abc(a+b+c)
の2段構えで証明可能できるかと思います。

No.7423 - 2009/08/12(Wed) 11:26:34

Re: (No Subject) / ゆう
なぜb^2をbc、c^2をcaとおくのかが分からないのですが…すいません。
No.7432 - 2009/08/12(Wed) 23:26:56

Re: / rtz
ご質問の意味がよく分かりません。
何の式のどの部分かきちんと明示してくれないと、説明のしようがないです。

また、
1段落目に対する反応がないのは出来るとみなしてもよいと言うことでしょうか。

No.7436 - 2009/08/13(Thu) 11:00:23

Re: (No Subject) / ゆう
すいません。
1段落目の証明は分かります。

2段落目の2つ目の式がよく分からなくて…

No.7438 - 2009/08/13(Thu) 14:53:48

Re: / rtz
これも先の解答で述べたとおり、x2+y2+z2≧xy+yz+zxと同じです。

(1/2)a2b2+(1/2)c2a2a2bc
のような組み合わせを作りましょう。

No.7443 - 2009/08/13(Thu) 19:05:45

Re: (No Subject) / ゆう
分かりました。

ありがとうございました!

No.7488 - 2009/08/16(Sun) 08:25:43
2重根号 / おばかさん
こんばんは
少し過去の数学のおさらいをするつもりで、高校の頃の教科書を引っ張り出して読んでいたのですが、どうも式の変形がわからず頭を悩ましております

問:
半径2の円に内接する正12角形の1辺の長さは、図のように考えて(右側に一辺が2の正三角形が内接している円と正12角形の図形が記されている)
√{ 1+(2−√3)^2} = √( 8−4√3)
と求められる

という一文があるのですが、わたしではどう頭をひねっていても√{ 1+(2-√3)^2}が、√( 8-4√3)へ変形されず
√( 14−4√3)しか頭に浮かんでこないのです
どうかお力をお貸し願えませんでしょうか

No.7418 - 2009/08/12(Wed) 00:10:47

Re: 2重根号 / ast
(√3)^2 を根号が付いているのを忘れて 9 にしてるんじゃないですかね.
No.7419 - 2009/08/12(Wed) 00:42:18

Re: 2重根号 / おばかさん
どうも失礼致しました・・・
相当初歩的なミスをしてしまいました。ご指摘された通りです
どうもありがとうございました

No.7420 - 2009/08/12(Wed) 01:04:20
正方形に内接する正三角形 / √
また よろしくお願い致します。

ヨッシーさん 印刷の件、有り難うございました。

トップの画面の「新着の御質問」で、李さんの質問を自分で解いてみました。

【問題】
一辺が1の正方形に、
図のように内接する正三角形の一辺の長さを求める。

【自分で解いてみました】
1^2+(1−x)^2=(√2x)^2
x^2+2x−2=0
このxを求めて√2倍した数が、
正三角形の一辺の長さ。
と考えました。

でも、私には、このxが解けません。

取り合えず、
?@考え方だけは合ってますでしょうか?

?A私は
黄色の三角形は「二等辺三角形」
黄緑色の2つの三角形は「合同」
と最初から決め付けて解いてしまっているのですが良いのでしょうか?

?B図の状態の正三角形が、
正方形の中に描くことができる最大の面積の正三角形になると考えて良いでしょうか?

よろしくお願い致します。

 

No.7410 - 2009/08/11(Tue) 15:31:56

Re: 正方形に内接する正三角形 / ヨッシー
x^2+2x−2=0
は、解の公式を使って、
 x=−1±√3
と出ますが、解の公式を知らないなら、
 x^2+2x−2=0
 x^2+2x+1=3
 (x+1)^2=3
 x+1=±√3
 x=−1±√3
と解けます。x>0より
 x=−1+√3
となり、一辺はその√2倍で、√6−√2 となります。

?A,?Bとも、問題ないですね。

トップページの李さん1 の部分をクリックすると、
別の解法が載っています。

No.7414 - 2009/08/11(Tue) 22:18:22

Re: 正方形に内接する正三角形 / √
ヨッシーさん

有り難うございました。
解の公式、後で勉強しておきます。

No.7421 - 2009/08/12(Wed) 01:54:17

Re: 正方形に内接する正三角形 / √
【解の公式】柴犬のカイ君を見て、やる気になりました。
        u’o’u

aX^2 + bX + c = 0

aX^2 + bX     = −c

両辺に【4a】を掛ける。
【4a】(aX^2 + bX) = −c x 【4a】
 4(aX)^2 + 4abX = −4ac

両辺に【b^2】を足す。
4(aX)^2 + 4abX + 【b^2】 = −4ac + 【b^2】

(2aX + b)^2 = b^2 − 4ac
 2aX + b   = ± √(b^2 − 4ac)
 2aX        = −b ± √(b^2 − 4ac)

X =【−b ± √(b^2 − 4ac)】 / (2a)

「解の公式」は中学で教わったのですね。
勉強になりました。有り難うございました。

No.7429 - 2009/08/12(Wed) 18:56:03

Re: 正方形に内接する正三角形 / ヨッシー
解の公式は、ゆとり以降は中3ではやらないようです。

解の公式その他の二次方程式の解法については、
私のページの「二次方程式の基礎」もあわせてご覧ください。

上のように、自分で導くのも、大変大事です。

No.7452 - 2009/08/14(Fri) 10:14:50

Re: 正方形に内接する正三角形 / √
あっ ヨッシーさん
ご丁寧に有り難うございます。

後で、ゆっくり「二次方程式の基礎」拝見させて頂きます。

ホント、暑い日が続きますが、ご自愛ください。

No.7459 - 2009/08/14(Fri) 20:07:18
分からなくなりました / 数学が苦手な者
とても初歩的なことかもしれませんが質問させてください。
A:行列

A≠Eの両辺にAを掛ける行為はNG(反例;例えばA=o)で、A^-1を掛ける行為がOKな理由を教えてください。行列の計算法則に、「両辺にAは掛けてはならないが、A^-1は掛けてよい」のようなものが実はあったりするんでしょうか。

No.7395 - 2009/08/10(Mon) 23:12:07

Re: 分からなくなりました / angel
正確には、「両辺にAをかけるのがNG、両辺にA^(-1)をかけるのがOK」ではありません。
「両辺に正則行列をかけるのはOK、正則行列かどうかが不明な行列をかけるのはNG」です。

で、A^(-1) は、既にAが正則行列であるという条件をクリアしているのが前提であり、A^(-1)自体が正則なため、OKなのです。

行列でなくスカラであっても、
・x≠b の両辺を a ( a≠0 が暗黙の前提 ) で割って x/a≠b/a … OK
・x≠b の両辺に a ( a≠0 かどうか不明 ) をかけて ax≠ab … NG
・x≠b の両辺に a ( a≠0 ) をかけて ax≠ab … OK
というのがありますから、似たような話ですね。

No.7398 - 2009/08/10(Mon) 23:26:03

Re: 分からなくなりました / angel
一応、証明を書くなら、

・Aが正則の場合
 X=Y ⇒ AX=AY
 AX=AY ⇒ A^(-1)・AX=A^(-1)・AY ⇒ EX=EY ⇒ X=Y
 のため、X=Y⇔AX=AY
 ゆえに、X≠Y⇔AX≠AY

・Aが正則かどうか不明な場合
 X=Y ⇒ AX=AY
 しかし、AX=AY⇒X=Yは成立しない ( 反例:A=O等 )
 最初の条件の対偶 AX≠AY⇒X≠Yは成立するが、その逆X≠Y⇒AX≠AYは成立しない

…スカラの掛け算の話と同じですね。

No.7400 - 2009/08/10(Mon) 23:39:11

Re: 分からなくなりました / 数学が苦手な者
正則行列という言葉の意味が分かりません。0行列のことでしょうか。
No.7404 - 2009/08/11(Tue) 01:02:29

訂正です。 / 数学が苦手な者
正則行列という言葉の意味が分かりません 。0行列ではない行列のことでしょうか。

No.7405 - 2009/08/11(Tue) 01:04:56

Re: 分からなくなりました / ヨッシー
0行列も正則でない行列の1つですが、
正則でないとは、「逆行列を持たない」という意味です。
スカラでは、0だけですが、行列では0行列だけではありません。

No.7407 - 2009/08/11(Tue) 01:08:25
二次関数 / 桜 高3
こんばんは。
いつもありがとうございます。

y=x^2+2(a-6)x+3^2-6a

が原点を通るときa=2である。
このとき正の実数kに対して0≦x≦kにおける二次関数の最大値をM,最小値をmとる。
0<k≦(1)のときM=(2)
(3)<kのとき M=k^2-(4)k

の問題の(1)〜(4)が分かりませんでした。
最大値を求める場合、軸>範囲の真ん中 軸=範囲の真ん中
軸<範囲の真ん中

とやるのかと思ったら間違っていました。
なんでこれは違うのでしょうか?

ありがとうございます☆
よろしくお願いいたします

No.7385 - 2009/08/10(Mon) 19:51:54

Re: 二次関数 / rtz
>y=x^2+2(a-6)x+3^2-6a
>が原点を通るときa=2である。



No.7387 - 2009/08/10(Mon) 20:15:28

Re: 二次関数 / 桜 高3
ご返信ありがとうございます。
申し訳ございません。
y=x^2+2(a-6)x+3a^2-6a
でした。aが抜けておりました・・。

No.7389 - 2009/08/10(Mon) 21:11:51

Re: 二次関数 / rtz
a=0を除外する文面が見当たりませんが、
事前の問題で除外済みですか?

本題ですが、その場合分けで問題ないですよ。
k=8で最大値y=0が2箇所になり、k>8でx=kで最大値となります。

解答は違うのですか?
どうなっているのでしょうか。

No.7390 - 2009/08/10(Mon) 21:22:10

Re: 二次関数 / 桜 高3
ありがとうございます(^^)

>事前の問題で除外済みですか?
はいo

私はずっと最大値を求める場合軸を移動することしか学んでいないらしく、なんで0<k≦8になるのか分かりませんでした*。

No.7391 - 2009/08/10(Mon) 21:44:39

Re: 二次関数 / rtz
これは解決済みでいいんですよね?
No.7413 - 2009/08/11(Tue) 20:39:52
三角関数 / aki
こんにちは。
続けて失礼します。
前も同じ問題をきいたのですが、今度は(1)で、
http://v.upup.be/?FXoAzP5XfQ

私は全体的に2θに直した部分もあり答えを出してしまったのですが、いまf(θ)でありf(2θ)ではないので2θを答えにいれずθのみで統一したのでしょうか。

宜しくお願いします。

No.7383 - 2009/08/10(Mon) 19:01:36

Re: 三角関数 / aki
すみませんがどなたかお願いできませんか?

No.7477 - 2009/08/15(Sat) 19:16:45

Re: 三角関数 / ヨッシー
>θのみで統一したのでしょうか。
は、どれを見てそう言っていますか?

No.7480 - 2009/08/15(Sat) 21:14:12

Re: 三角関数 / angel
何と何を比較した結果、どういう疑問を抱いているのか、が読み取れないので、コメントできないんですよね…。
No.7482 - 2009/08/15(Sat) 21:19:45

Re: 三角関数 / aki
ごめんなさい(>_<)
これから具体的に質問するようにします。
具体的に
私は
f(θ)=cos2θ/cosθ+a^3sinθ+{1/2sin2θ(sinθ−a^3cosθ)}/(cosθ+a^3sinθ)^2
と変形したのですが、これではまだ変形の余地ありで、スッキリしていないから△くらいになってしまうのでしょうか?

No.7493 - 2009/08/16(Sun) 17:28:08

Re: 三角関数 / angel
それを最終的な答えとしてしまうと、減点になりそうですね。
sin2θやcos2θをバラしてまとめれば、より簡単な形になりますからね。

最終形は f'(θ)=( (cosθ)^3-a^3・(sinθ)^3 )/(cosθ+a^3・sinθ)^2 あたりでしょうか。

翻って、sinθcosθを 1/2・sin(2θ) に変形して考えるのは別に悪いことではないと思いますが、再度倍角をバラす手間を考えると、今回はお得感がないですね。まあ、結果論ですが。
※とはいえ、違うルートで計算してみて、それでも結果が一致する、ということを見る確認の意味では、十分役に立ちます。

No.7521 - 2009/08/18(Tue) 00:56:34
平均値の定理 / aki
こんにちは。
質問お願いします(>_<)

http://x.upup.be/?I7b3DH9CNu
の問題ですが、まずさっぱり自分ではなにをやるのか考えつかなくて、平均値の定理を使うということがヒントにより分かったのですが、どうして平均値の定理を使うと目をつけられるのでしょうか?

さらにその平均値を使う範囲がわからないのと、{f(P)−f(Q)}/{P−Q}の形とも程遠いような気がして、どうにも手を付けられません。
どうか易しく教えていただけないでしょうか?
宜しくお願いします。

No.7381 - 2009/08/10(Mon) 18:47:11

Re: 平均値の定理 / aki
追加ですが
6747の返信をしましたので、どなたかまたご回答いただけますと助かります。
さかのぼるのでお手数おかけしますが宜しくお願いします。

No.7382 - 2009/08/10(Mon) 18:48:19

Re: 平均値の定理 / aki
またまた関係ないのですが6771の再質問を書き込みましたので、どなたかよろしければお願いします(>_<)
No.7394 - 2009/08/10(Mon) 22:56:31

Re: 平均値の定理 / angel
とりあえず問題を整理しましょう。
ありがちなのが、
 g(t)=(1-t)f(a)+tf(b)-f((1-t)a+tb)  (要するに、不等式の右辺-左辺)
とおき、0≦t≦1 において g(t)≧0 を証明する、という問題に置き換えることです。

で、今回は、計算すれば
 g(0)=0
 g(1)=0
 g'(0)>0
 g'(1)<0
 g''(t)<0
が分かりますから、g'(t)の変化が正→0→負 ( 単調減少 )、g(t)の変化が 0→極大→0 ということで g(t)≧0 ( 等号成立は t=0,1 ) となります。
なお、平均値の定理は g'(0)>0 および g'(1)<0 で使えます。
f''(x)>0 については、g''(t)<0 でも使いますが、「f'(x)が単調増加」という意味合いでも使います。
※g''(t)<0 については、g'(t)が単調減少という意味合いで使っています。

計算してみてください。

No.7401 - 2009/08/10(Mon) 23:53:41

Re: 平均値の定理 / angel
一応、6747,6771にも返信しました。
…ただ、生物の方は専門外のため、誤った事を言っている可能性があります。是非クロスチェックをしてください。

なお、何日かここを見られなくなるため、更に質問を頂いても私は直ぐには回答できませんが、ご容赦ください。

No.7409 - 2009/08/11(Tue) 02:23:12

Re: 平均値の定理 / aki
私も数日見ることができなかったので申し訳ありませんでした。

右辺−左辺でおくところまではわかりました。
微分の計算ですが、
g'(t)=−f(a)+f(b)−f(−a+b)
であってますでしょうか?

それから、このあとg'(t)が0≦t≦1において、どう正負をとるかはどう判断すればいいのでしょうか?

No.7470 - 2009/08/15(Sat) 15:08:24

Re: 平均値の定理 / angel
> 微分の計算ですが、
> g'(t)=−f(a)+f(b)−f(−a+b)
> であってますでしょうか?

いいえ。
最後の項が違います。( そんな簡単な形にはなりません )
合成関数の微分ですから、-( (1-t)a+tb )'・f'((1-t)a+tb) という計算になります。

> それから、このあとg'(t)が0≦t≦1において、どう正負をとるかはどう判断すればいいのでしょうか?

g''(t) を求めてから、
>  g'(0)>0
>  g'(1)<0
>  g''(t)<0
> が分かりますから、g'(t)の変化が正→0→負 ( 単調減少 )…(後略)…

を確認してください。

> なお、平均値の定理は g'(0)>0 および g'(1)<0 で使えます。
> f''(x)>0 については、g''(t)<0 でも使いますが、「f'(x)が単調増加」という意味合いでも使います。
> ※g''(t)<0 については、g'(t)が単調減少という意味合いで使っています。

についても注意してください。

No.7481 - 2009/08/15(Sat) 21:16:42
高校レベル / りょう
200〜300の間に8の倍数はいくつあるか答えなさい。

と、いう問題が分かりません。教えてください。


No.7365 - 2009/08/10(Mon) 13:46:29

Re: 高校レベル / 七
1〜300の間に8の倍数はいくつあるか
ならわかりますか?

No.7366 - 2009/08/10(Mon) 14:00:52

Re: 高校レベル / りょう
すいません、7339の人とは別人です。

紛らわしくて、すいませんでした。

No.7368 - 2009/08/10(Mon) 15:20:12

Re: 高校レベル / りょう
七さん

37コですか??

No.7369 - 2009/08/10(Mon) 15:24:16

Re: 高校レベル / らすかる
では
1〜199の間に8の倍数はいくつあるか
もわかりますね?
引けば終わりです。

No.7370 - 2009/08/10(Mon) 15:38:45

Re: 高校レベル / DANDY U
> すいません、7339の人とは別人です。
了解いたしました。(無用な書き込みだったので削除しておきました)

No.7371 - 2009/08/10(Mon) 16:15:40
直線上の点、平面上の点 / ちさと
3点 A(2,8),B(-3,-2),C(7,3)について
線分AB,BC,CAを2:3に内分する点を,
それぞれD,E,Fとする。
次の点の座標を求めよ。

(1)D,E,F

(2)△ABCの重心

(3)△DEFの重心

問1から参考書をみて解いてみましたが
分かりませんでした;;

ちなみに答えは
(1)D(0,4),E(1,0),F(5,5)

(2)(2,3) (3)(2,3) です。

宜しくお願いします!!

No.7363 - 2009/08/10(Mon) 10:33:47

Re: 直線上の点、平面上の点 / ヨッシー
こちらをご覧ください。

参考書より、教科書を見るべきです。

No.7364 - 2009/08/10(Mon) 11:04:39
(No Subject) / guruto
極限値lim(x→∞)x∫{x-(1/x)〜x+(1/x)}(1+1/t)^tdtを求めよ、という問題で、

模範解答)関数(1+1/t)^tの原始関数をF(t)とおく。すると求める極限値は
limx{F(x+(1/x))-F(x-(1/x))}
=lim2×F(x+(1/x))-F(x-(1/x))/{(x+(1/x))-(x-(1/x))}と書ける。今、十分大きなxについて関数F(t)は区間[x-1/x,x+1/x]で連続、区間(x-1/x,x+1/x)で微分可能である。よって平均値の定理より〜となってます。

ここで、どうしても解決しておきたいことがあるのですが、
「十分大きなxについて関数F(t)は区間[x-1/x,x+1/x]で連続、区間(x-1/x,x+1/x)で微分可能である」の部分が何故言えるのか、どうか教えてください。

No.7361 - 2009/08/10(Mon) 04:52:04

Re: 平均値の定理 / guruto
件名を付け忘れてました。
よろしくおねがいします。

No.7386 - 2009/08/10(Mon) 20:05:57

Re: / のぼりん
こんばんは。
原始関数の定義は、微分して元の関数になる関数でした。
従って、原始関数は定義域全体で微分可能で、特に連続であることは、定義から明らかですね。

No.7399 - 2009/08/10(Mon) 23:36:28
数列 / 中山
n(n+1)A(n+1)=(n-1)An
の解き方を教えてください

No.7355 - 2009/08/10(Mon) 00:41:40

Re: 数列 / 中山
> n(n+1)A(n+1)=(n-1)An
> の解き方を教えてください
>


すいません
n(n+1)a_n+1=(n-1)a_nです。

No.7356 - 2009/08/10(Mon) 00:46:34

Re: 数列 / angel
n=1 で考えると
1・2・a_2 = 0・a_1
ですから、a_1 に関わらず a_2 = 0 ですね。
すると、2・3・a_3 = 1・a_2 = 0 で、a_3 も 0 ですね。
以下同様に計算すると a_n = 0 ( n≧2 ) ということになります。
…問題、本当にあっていますか? ( 漸化式の n の条件がまだあるとか… )

No.7358 - 2009/08/10(Mon) 00:54:10

Re: 数列 / 中山
すいません
n(n+1)a_n+1=(n-1)a_n (n≧2)でした。

よろしくお願いします。

No.7359 - 2009/08/10(Mon) 01:15:44

Re: 数列 / ヨッシー
だとすると、
a_1, a_2 が与えられていないと、数列のどの項も
求めることが出来ません。

今の状態では、
 a_n=2a_2(n-2)!/{(n-1)!n!}=2a_2/{(n-1)n!}
としか言えません。

No.7362 - 2009/08/10(Mon) 05:34:13
(No Subject) / 数学好きの数学下手
 友人に出された問題で数日間考えたのですが、わからない問題があります。

【問題】
 数列
  a_0=0 、a_n=1
  a_k=(k/n)×{a_(k+1)} + {(n-k)/n}×{a_(k+1)}
 を定める。
  (nは3以上の自然数。kは1からn-1までの自然数)
  このとき、a_1、a_2をnを用いて表しなさい。

 a_(k-1)を考え階差をとろうと考えたり、うまい具合に調整して等比数列に帰着できないものかと考えましたが、先が続きません。アドバイスを戴けないものでしょうか。
 ちなみに、答えはa_1=1/(2^n)、a_2=n/(2^n)になるみたいなのですが。

No.7351 - 2009/08/10(Mon) 00:12:37

Re: / 数学好きの数学下手
すいません、上の数列は
 a_k=(k/n)×{a_(k+1)} + {(n-k)/n}×{a_(k-1)}
です。間違えました。

No.7353 - 2009/08/10(Mon) 00:13:46

Re: / angel
階差数列を考える、で問題ないと思います。
ただし、結果的に等比数列は絡みませんが。

階差数列 b_k=a_(k+1)-a_k ( 0≦k≦n-1 ) とする時、ある数列 c_k を用いて b_(k+1) = b_k・c_k と表すことができることに着目します。
そうすると、b_k = b_0・c_0・c_1・…・c_(k-1) というところから、b_k の一般項がほぼ分かります。
後は、b_0+b_1+…+b_(n-1)=a_n-a_0=1 を利用すればおしまい、という具合でしょう。

ちなみに、答えは a_1=1/2^(n-1), a_2=n/2^(n-1) になると思います。

No.7354 - 2009/08/10(Mon) 00:40:26

Re: / 数学好きの数学下手
 その手があったか!!
 b_0+b_1+…+b_(n-1)=a_n-a_0=1に持ち込むことは意識していたのですが、積で表すとは…恐れ入ります。

 自分のような実力不足の者にとって、他人から教えられたものであっても、こういう問題で新しい発見があるとついつい嬉しくなってしまいます。
 今日はご丁寧にどうも有難うございました。それでは、失礼致します。

 

No.7357 - 2009/08/10(Mon) 00:48:39
図形と方程式 / 小次郎
放物線y=4/3x^2上に異なる2点A,Bをとる、2点A,Bのx座標をそれぞれa,bとするとき,直線ABの方程式をa,bを用いて表せ。

解答は
y=4/3(a+b)x-4/3ab
となっているのですがなぜこのような解答になるのでしょうか?

No.7348 - 2009/08/09(Sun) 22:48:04

Re: 図形と方程式 / angel
「なぜ」と言われると、「計算したらそうなった」としかお答えできないのですが…。
どこが分からないのでしょうか。
・ご覧になった解答に、途中の計算等説明は一切ないのでしょうか?
・自分ではどこまで考えてみたのでしょうか?

一応、おおまかな解き方としては、
・A,Bの座標を元にABの傾きを求める→計算すると、4/3・(a+b) となる
・傾きが出ることで、直線ABの方程式を y=4/3・(a+b)+c と置く事が出来るので、A もしくは B の座標を代入して c を求める
→ 計算すると c=-4/3・ab となる
という感じです。

No.7349 - 2009/08/09(Sun) 23:09:21
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