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無限級数 / aki
こんにちは!
度々お世話になります。どうぞ宜しくお願いします(>_<)
http://r.upup.be/?d9lEKp9GkF
の(2)なのですが、(1)より予測してanは初項2/r^2 公比−1/r の等比数列2/r^2*(−1/r)^(n−2)とし、数学的帰納法で証明する
という方法で行ったのですが、一応証明もできたのですが答えが異なるようで、答えは2(−1)^n/r^n だそうです。
私のやり方では不可なのでしょうか?
どなたか教えて下さい。

No.6034 - 2009/05/30(Sat) 16:05:20

Re: 無限級数 / だるまにおん
2/r^2*(−1/r)^(n−2) = 2(−1)^n/r^n です。
No.6040 - 2009/05/30(Sat) 17:08:51

Re: 無限級数 / rtz
同じです。
2/r2 * (-1/r)n-2
=2/r2 * 1 * (-1)n-2/rn-2
=2 * (-1)2 * (-1)n-2/rn
=2 * (-1)n/rn
(=2 * (-1/r)n)

ただ、
rはまとめるべきですし、
nもできたら+1や-2などが付かない形の方が綺麗です。
今回のように、数列や極限、級数などの場合は、
式を上手くまとめられるようになっておいたほうがいいか思います。

No.6041 - 2009/05/30(Sat) 17:09:09

Re: 無限級数 / rtz
>だるまにおんさん
かぶってしまいました、申し訳ありません。

No.6042 - 2009/05/30(Sat) 17:09:46

Re: 無限級数 / aki
ありがとうございます。
ちなみにこの(2)は数学的帰納法ではなく等比数列×等差数列の和と同じ方法でも解けるらしいのですが、anも等比数列 rも等比数列だからその方法では解けないと思うのですが、どうして解けるのでしょうか?
教えて下さい(>_<)

No.6045 - 2009/05/30(Sat) 18:10:45

Re: 無限級数 / rtz
仰っていることがちょっと分かりませんが、
おそらく一番早いのは
n≧2
anrn
=Σ[k=1,n]akrk−Σ[k=1,n-1]akrk
=(-1)n−(-1)n-1
=2(-1)n
⇔an=2(-1/r)n
でしょう。

No.6048 - 2009/05/30(Sat) 19:13:10

Re: 無限級数 / aki
はい、それは数列の分野でこういう変形の仕方は習うのでしょうか…?
情けないことに全く思い付かなかったのですが…

No.6064 - 2009/05/31(Sun) 15:00:03

Re: 無限級数 / rtz
だいぶスレッドが下がってきましたが。

>こういう変形の仕方
akiさんの学年は分かりませんが、数列の総和や級数など習う際に、
「第1項〜第n項の和をSnとすると、Sn=2an−1である。anを求めよ。」
等の問題で、Sn−Sn-1=an (或いはSn+1−Sn=an+1)を扱うはずです。

今回はこれと同じことです。

No.6073 - 2009/05/31(Sun) 21:26:35

Re: 無限級数 / aki
なるほど!ありがとうございます!全く思い付きませんでした…
典型問題じゃないとそれを使うとは思い付かないのですが、どう考えれば思い付くのでしょうか?

No.6082 - 2009/06/01(Mon) 15:56:27
高校一年 / 麒麟
ax+2>x+3a^2-a
の解が
x<a^2-6a-20
であるときのaの値は??

とても基本的な問題ですが
解き方が分かりません。
aの答えは-2です

宜しくお願いします

No.6033 - 2009/05/30(Sat) 14:52:15

Re: 高校一年 / ヨッシー
ax+2>x+3a^2-a
をそのまま解くと
(a-1)x>3a^2-a-2
これの解が x<a^2-6a-20 となるには、
a-1<0 で、両辺 a-1 で割って、
 x<(3a^2-a-2)/(a-1)=3a+2
条件より、
 3a+2=a^2-6a-20
整理して、
 a^2−9a−22=0
これを解いて、
 a=11,-2
答えまで、もう一山ありますが、とりあえずここまで。

No.6037 - 2009/05/30(Sat) 16:33:20

Re: 高校一年 / ハオ
こむばんわ。僕なりの解答を記しておきます。(勝手ながら)
ax+2>x+3a^2-aを整理して
x(a-1)>(a-1)(3a+2)
ここで重要なのが(a-1)が正負又は0の時で場合分けが必要です。何故なら不等号の向きが変わってしまうからです。
(i)a-1=0 即ちa=1の時
x×0>0⇔0>0となり不適。
(ii)a>1時
x>3a+2 題意より不適
(iii)a<1の時
x<3a+2
題意よりa^2-6a-20=3a+2となればよい。
これを解いてa=11,-2
故にa=-2(∵a<1)

No.6053 - 2009/05/30(Sat) 21:10:47
確率 / りんご
何度も申し訳ないです。数直線上の原点に点Pがある。
さいころを投げて3か6の目が出れば正の向きに2、
それ以外の目が出れば負の向きに1だけ点Pを移動させる。
さいころを6回投げたとき、点Pが原点にある確率は
80/243 である。

どうして点Pが原点にある確率がこのようになったのか
解法を教えてください
お願い致します。

No.6027 - 2009/05/29(Fri) 22:36:15

Re: 確率 / ヨッシー
確率で言うと、1回につき
 1/3 の確率で+2、2/3の確率で−1です。
6回で原点に戻るのは、+2が2回と、−1が4回です。
6回の内、どの2回を+2にするかの選び方は
 6C2=15(通り)
それぞれについて
 1/3×1/3×2/3×2/3×2/3×2/3=16/729
これに15を掛けて、80/243 となります。

No.6029 - 2009/05/29(Fri) 22:47:12

Re: 確率 / ハオ
再度申し訳御座いません。僕自身の為でもあるのでお許しください。
(解答)
まず、点Pが6回の試行を終えた時に原点にある事を満たす為に正の向きに2移動する回数(事象A)が何回で負の向きに移動する回数(事象B)が何回かを求める必要があります。
tを用いて+2×t+(6-t)×-1=0という方程式は導けますか?
これを解いてt=2なので事象Aは2回事象Bは4回起これば良い事になります。
あとは反復試行の公式より
6C2×(1/3)^2 ×(2/3)^4=80/243です。

No.6031 - 2009/05/29(Fri) 22:53:17
平面上の問題です / hideki
どうも。初の投稿、失礼します。

平面上に、離れた点A,Bがあります。そして線分ABより十分短いことがわかっている定規があります。
この定規を用いて線分A,Bを結びたい。

これをパップスの定理を用いて証明してもらいたいのです。(パップスの定理は証明済みとします。ヒントとしては「パップスの定理の逆を用いる。」があります)
  
    よろしくお願いします。

No.6025 - 2009/05/29(Fri) 22:12:02
極限 / aki
こんばんは!
また宜しくお願い致します(>_<)
http://w.upup.be/?2lFqm257L8
の問題なのですが、極限値をとるとき分子が0の条件を代入し、それから変形したところhttp://z.upup.be/?7S8KrbmT5h
までできましたが、それから後どうすればいいのかわかりません…
どなたか教えて下さい!
また少し前に質問しました極限の問題のご返答がいただけないので、どなたか教えて下さると有り難いです。宜しくお願いします!

No.6024 - 2009/05/29(Fri) 21:06:38

Re: 極限 / だるまにおん
極限が有限となるためには、分子の
 lim[x→0](8+8b)/x
も有限でなければいけませんね。

No.6032 - 2009/05/29(Fri) 22:59:04

Re: 極限 / aki
ごめんなさいなぜでしょうか(?_?)
分子が8に収束するのが、分子のこの部分だけ0に収束するということに繋がるのが全くわかりません…
詳しく教えて下さい…

No.6035 - 2009/05/30(Sat) 16:09:35

Re: 極限 / だるまにおん
> 分子が8に収束するのが、
分母は8に収束しますけど、分子が8に収束するとは限りませんね。

(8+8b)/x以外の部分はx→0のとき有限確定です:
 分母 → 8
 -b2 → -b2
 -14sin2x/x2 → -14

したがって、乱暴にいえば、x→0のとき
 与式→(-b2-lim[x→0](8+8b)/x-14)/8
ですね。よって、
 lim[x→0](8+8b)/x
が有限値に収束しなければ、与式も有限の値になりません。

No.6043 - 2009/05/30(Sat) 17:29:37

Re: 極限 / aki
ごめんなさい…本当に分からないです…
極限の基礎的な考え方が分かっていないのかもしれません。
lim{x→∞}f(x)/G(x)=αと極限値をとる時
G(x)=0ならf(x)=0
という公式じみたものを暗記していただけなので…(>_<)
どうかお助け下さい、

No.6066 - 2009/05/31(Sun) 15:24:12
(No Subject) / りんご
2次方程式x^2+ax+12=0が異なる2つの実数解をもち、そのうち
の1つだけが2<x<3の範囲にあるように、定数aの値の範囲を
求めると、-8<a<-7 である。

どうして、定数aの値の範囲がこのようになったのか
解説を教えてください。

No.6016 - 2009/05/28(Thu) 23:35:57

Re: / ハオ
僕の回答は無視して頂いても構いませんが、一応自分の為にとも思うので記しておきますね。
題意を満たすためには(グラフを書くと分かるのですが)
f(x)=x^2+ax+12 と置くと
f(2)<0かつf(3)>0 又は f(2)>0かつf(3)<0を満たせばよい。
このままでは模試の時等は時間的に大変です。
二つの条件は f(2)f(3)<0と同値であるのでこちらを考えます。
計算すると(a+8)(a+7)<0より
-8<a<-7

No.6017 - 2009/05/28(Thu) 23:46:08

Re: / ヨッシー
ハオさんの回答で申しぶんありません。
「1つだけ」というのがミソですね。
2つ持ってもいい場合は、別の条件も必要になります。

>このままでは模試の時等は時間的に大変です。
これは8割方正しいですが、たとえばf(x) の中に
a^2 の項があったりすると、f(2)f(3) が4次式になったりしますので、
その場合は、個々の不等式を解いていくほうが良い場合もあります。
今にそういう問題にも出会うでしょう。

No.6022 - 2009/05/29(Fri) 08:21:45

Re: / りんご
ハオさん、ヨッシーさん

おかげで分かりました

ありがとうございます。

No.6026 - 2009/05/29(Fri) 22:22:16

Re: / ハオ
ヨッシーさんの補足は僕にとっても大変意義のあるものでした。深く感謝いたします。
No.6028 - 2009/05/29(Fri) 22:45:08
領域 / aki
度々失礼致します(^_^;)
教えていただきたいことがあります。
http://t.upup.be/?4o2b6VnKob
の問題の最終的な図示の段階での疑問が出て来てしまったのですが、b=√3a+1 とa^2+b^2=1/4 が私は接すると思わず離れてると思ってしまい、間違ってしまいました。正解では接して図を書くようなのですが、それはなぜ、どこからわかるのでしょうか?
とても初歩的な質問かもしれませんが、どなたかお助け下さい(>_<)お願いします(>_<)

No.6002 - 2009/05/28(Thu) 00:48:33

Re: 領域 / BossF
b=√3a+1 とa^2+b^2=1/4 を連立して解くと重解を持つから
No.6003 - 2009/05/28(Thu) 00:53:46

Re: 領域 / aki
後から言われて見ればそうなのですが、この問題を解いてる上で直接b=〜の式とa^2+b^2=1/4の式を連立することがなかったのですが、図示する時は接するかどうかをわざわざ連立して確かめて見ると言うことなのでしょうか?
No.6005 - 2009/05/28(Thu) 01:02:28

Re: 領域 / BossF
接点、あるいは交点を持つかどうかは、明らかな場合を除いて連立を解いてみる癖をつけたほうがいいでしょう
No.6007 - 2009/05/28(Thu) 01:19:21

Re: 領域 / aki
わかりました!
どうもありがとうございます。

No.6018 - 2009/05/28(Thu) 23:53:26
数学的帰納法 / 高二の父
連日のお願いで(汗)申し訳ありません。
問題:数列{An}(但し,Ai>0〔1≦i≦n〕)について、関係式 (A1+A2+・・・+An)^2=A1^3+A2^3+・・・+An^3 が成り立つ。一般項Anを推定し、その推定が正しいことを証明せよ。

解答
An=n〔n≦k(kは自然数)のとき成り立つと仮定するとAn=n(n≦k)
n=k+1と考えると、関係式から(1+2+・・・+k+Ak+1)^2=1^3+2^3+・・・+k^3+Ak+1^3・・・?@ (左辺)=(1+2+・・・+k)^2+2(1+2+・・・+k)Ak+1+Ak+1^2=1^3+2^3+・・・k^3+k(k+1)Ak+1+Ak+1^2 であるから、?@より k(k+1)Ak+1+Ak+1^2=Ak+1^3 ゆえにAk+1((Ak+1)+k){Ak+1−(k+1)}=0 Ak+1>0であるからAk+1=k+1〕以上が答えですが、(左辺)=・・・以下の式の展開、変形がなぜそうなるのかわかりません。解説いただけないでしょうか。よろしくお願いします。

No.5999 - 2009/05/28(Thu) 00:15:34

Re: 数学的帰納法 / BossF
Σを使ってかきます

{Σ(1to n)Ai}^2=Σ(1to n)Ai^3 …?@

[{Σ(1to n)Ai}+A(n+1)]^2={Σ(1to n)Ai}^2+2{A(n+1)}{Σ(1to n)Ai}+{A(n+1)}^2←単にに展開
=Σ(1to n)Ai^3+n(n+1){A(n+1)}+{A(n+1)}^2←?@とΣ(1to n)Ai=Σ(1to n)i=n(n+1)/2を代入

No.6006 - 2009/05/28(Thu) 01:17:26

Re: 数学的帰納法 / 高二の父
> 連日のお願いで(汗)申し訳ありません。
> 問題:数列{An}(但し,Ai>0〔1≦i≦n〕)について、関係式 (A1+A2+・・・+An)^2=A1^3+A2^3+・・・+An^3 が成り立つ。一般項Anを推定し、その推定が正しいことを証明せよ。
>
> 解答
> An=n〔n≦k(kは自然数)のとき成り立つと仮定するとAn=n(n≦k)
> n=k+1と考えると、関係式から(1+2+・・・+k+Ak+1)^2=1^3+2^3+・・・+k^3+Ak+1^3・・・?@ (左辺)=(1+2+・・・+k)^2+2(1+2+・・・+k)Ak+1+Ak+1^2=1^3+2^3+・・・k^3+k(k+1)Ak+1+Ak+1^2 であるから、?@より k(k+1)Ak+1+Ak+1^2=Ak+1^3 ゆえにAk+1((Ak+1)+k){Ak+1−(k+1)}=0 Ak+1>0であるからAk+1=k+1〕以上が答えですが、(左辺)=・・・以下の式の展開、変形がなぜそうなるのかわかりません。解説いただけないでしょうか。よろしくお願いします。


解説ありがとうございました。
ところで、そもそも最初の仮定An=nは、どうしてそうなるのでしょうか?

No.6010 - 2009/05/28(Thu) 12:29:45

Re: 数学的帰納法 / 七
>ところで、そもそも最初の仮定An=nは、どうしてそうなるのでしょうか?
(A1+A2+・・・+An)^2=A1^3+A2^3+・・・+An^3
Ai>0〔1≦i≦n〕
を利用して初項から第3項ぐらいまでを求めてみて
一般項Anを推定します。

No.6011 - 2009/05/28(Thu) 12:39:46
(No Subject) / はな
速度と加速度の範囲なんですが、
60mの高さから、初速度20m/sでボールを真上に投げたときのt秒後の高さymとすると
y=60+20t-5t^2(0≦t≦6)

とあるのですが、この5t^2はどこから来た数字なのでしょうか?
あとtの範囲はなぜ0以上6以下なのかが分かりません。

どなかたご指導よろしくお願いします。

No.5992 - 2009/05/27(Wed) 22:57:49

Re: / ヨッシー
・・・t秒後の高さymとすると
 y=60+20t-5t^2(0≦t≦6)
と表せる、という結果を言っているのであって、
この式自体を疑っては、この先進みません。

0以上6以下というのは、
投げた瞬間を0秒として、マイナスは考えないので、0以上
6秒たつとy=0となり、地面につくので6以下です。

No.5993 - 2009/05/27(Wed) 23:11:06

横から失礼 / BossF
一応「5」の意味は g/2 (g:重力加速度)の近似値でしょう
ですが、式が与えられているときはヨッシーさんがおっしゃるように式自体を疑ってはいけません

No.5998 - 2009/05/27(Wed) 23:29:17

Re: / ハオ
同じ年代、つまり物理を今習っている者として少し説明させてください。これは僕自身の為でもあり云わば僕の自己満足の様なものでもあるので無視していただいても一向にかまいません。

はなさんの仰っている問題は等加速度直線運動についての「物理」に関する問題ではないですか?
変位(x)=V0(初速度)×t+1/2×a×t^2を知っていますか。
その事を知っていれば何の問題もないのでは?
皆さんの回答を読んでいると数学の問題に於いての話の様に聞こえます。これは、与式に関する話ではなく導出の話ではないでしょうか。違っていたらすいません(以下は自己満的意義しかなくなってしまいます。)

まず、t秒後の高さについてですので地面を原点として考えます。一般的に物体が初めに動く方向を正とおくので地上への方向を+地下への方向を−と置きます。
変位というのはある点からの位置の変化ですので原点を置く事から始めます。
地面からの変位(地面からボールを投げたとする)
x=20t−1/2×a(加速度)×t^2
ここで加速度は重力加速度であり地下への力なので符号は−です故x=20t-5t^2(察するに重力加速度は10m/s^2とすると記してあるのでは?)
ところで問題は地上60mからボールを投げているので
原点より+60mの位置からという事になります故
x=60+20t-5t^2(0≦t≦6)
一般的には重力加速度の絡む問題での変位はyを用いるので
y=60+20t-5t^2(0≦t≦6)となります。

No.6014 - 2009/05/28(Thu) 22:39:56
定積分 / 秋
関数f(x)はx<0のとき0、0≦x≦1のときx、x>1のとき1の値をとるとする。
このとき
 x
∫  f(t)dtを次の4つの場合に求めよ
 x-1

(1)x≦0
(2)0<x≦1
(3)1<x≦2
(4)2<x

∫の区間のところ分かりにくくてすみません
x-1以上x以下です
解説がないので、解き方が分かりません
どなたか宜しくお願いします

No.5991 - 2009/05/27(Wed) 21:40:35

Re: 定積分 / ヨッシー
(1)x≦0ということは、積分区間は
  −1≦t≦0 とか −3≦t≦−2 とかですね。
 この場合、全積分区間において、f(t)=0 なので、
 積分値は0です。
(2)この場合、積分区間は、
 -0.9≦t≦0.1 とか 0≦t≦1 のように、積分区間に0を含みます。
 よって、
 ∫x-100dt+∫0xtdt
 =[t2/2]0x=x2/2
という具合に、やっていきます。
 

No.5994 - 2009/05/27(Wed) 23:18:36

Re: 定積分 / BossF
graghを描けば一目瞭然

(1) 0
(2) 等辺が x の直角二等辺だから x^2/2
(3) 上底=x-1,下底=1,高さ=1-(x-1)=2-x の台形と 1x(x-1) の長方形の和だから  x(2-x)/2+x-1
(4) 等辺が 1 の直角二等辺と 1x(x-1) の長方形の和だから x-1/2

暗算ですので違ってたら勘弁(^^;;

あら、かぶってる、せっかくだから追加
面積を求めるのは積分にこだわらず円とか三角形などは知ってる公式を使いましょう

No.5995 - 2009/05/27(Wed) 23:20:26
常用対数 / うさぎ
※( )に底を入れます

(問)log(10)2=0,3010、log(10)3=0,4771 とする。
  2^n<3^20<2^(n+1)を満たす自然数nを求めよ。

一応解いてみましたが、すっきりしません。
ちなみに答えは、n=31です。
答えしか載っておらず、解説がないので理解できません。
どなたか教えて下さい!
お願いします!!

ちなみにヒントがあって、
『3^20=2^x を満たすxの値を調べる』
とありますが
意味が分かりません……

No.5988 - 2009/05/27(Wed) 20:37:26

Re: 常用対数 / X
問題の不等式の各辺の常用対数を取って
nlog[10]2<20log[10]3<(n+1)log[10]2
∴n<20(log[10]3)/log[10]2<n+1
∴n<20(log[10]3)/log[10]2
かつ20(log[10]3)/log[10]2<n+1
∴20(log[10]3)/log[10]2-1<n<20(log[10]3)/log[10]2 (A)
後は(A)の左辺、右辺の近似値を計算します。

No.5989 - 2009/05/27(Wed) 20:45:47

Re: 常用対数 / うさぎ
ありがとうございます!
自分でまとめてみます

でも
ヒントの部分が
分かりません……
馬鹿ですみません……

No.5990 - 2009/05/27(Wed) 21:36:20

Re: 常用対数 / ヨッシー
たとえば、「3^20=2^x を満たすx」が、x=3.14 だと、
整数nに対して
 2^n<3^20<2^(n+1)
は、
 2^3<3^20<2^4
に対応するので、n=3 となります。

この場合、xの概数(小数以下1桁まで)でよく、それがわかれば、
整数nに何が入るかはわかります。

No.5996 - 2009/05/27(Wed) 23:22:40
数|+A / 梔子
順列の問題なのですが、
1から7までの7個の数字を1列に並べるとき、奇数どうしが隣り合わない並べ方は(A)通り。偶数どうしが隣り合わない並べ方は(B)通りである。
と、いう問題でカッコA・Bを求める問題なのですが、解いてみてもいまいちどっちがどっちなのかが分かりません。


分かりづらい説明で申し訳ないのですが、どなたか宜しくお願いします。

No.5985 - 2009/05/27(Wed) 19:01:45

Re: 数|+A / ヨッシー
奇数が隣り合わないのは
 奇偶奇偶奇偶奇
の場合なので、
 4!×3!=144(通り)
偶数が隣り合わないのは
 奇偶奇偶奇偶奇
 奇奇偶奇偶奇偶
 奇偶奇奇偶奇偶
 奇偶奇偶奇奇偶
 偶奇奇偶奇偶奇
 偶奇偶奇奇偶奇
 偶奇偶奇偶奇奇
 偶奇奇奇偶奇偶
 偶奇奇偶奇奇偶
 偶奇偶奇奇奇偶
の10通りあるので、
 10×144=1440(通り)

No.5986 - 2009/05/27(Wed) 19:25:09

Re: 数|+A / ヨッシー
上の10通りは、
 □偶奇□偶奇□偶□
の4つの□に、2つの”奇”を、重複を許して入れる
重複組み合わせとしても、求められます。

No.5997 - 2009/05/27(Wed) 23:24:33

Re: 数|+A / らすかる
先に隣り合っても良い「奇」を並べ(奇奇奇奇)、
間と端計5箇所(□奇□奇□奇□奇□)中3ヶ所に
「偶」を入れる、と考えてもいいですね。

No.6008 - 2009/05/28(Thu) 01:20:19
軌跡 / aki
連続投稿申し訳ありません(>_<)
宜しくお願いします!
http://p.upup.be/?grqg5makel
の問題の(1)なのですが、aを求める際、a=0の場合を場合分けしなかったのですが、それでは不完全な回答ということで減点になるでしょうか?一応aが0ではない場合の回答は0である時も満たすことが確認できたのですが…
どなたかご指導宜しくお願い致します。

No.5984 - 2009/05/27(Wed) 17:39:09

Re: 軌跡 / ヨッシー
OP の傾きは -a であるので、
OQの傾きは 1/a と書ける。ただしa≠0。
のような書き出しだと、a=0 を別途言わないと、
10%〜50%程度の減点となるでしょう。

OP=(-1,a) の大きさは√(1+a2)
OPに垂直な方向ベクトルは (a,1) なので、
OQは、(a,1) に平行で、大きさが 1/√(1+a2) の
ベクトルであるので、
 OQ=(a,1)/(1+a2)
と書ける。よって、点Qの座標は
 (a/(1+a2),1/(1+a2))
このような書き方なら、a=0 を特別扱いする必要はありません。

No.6012 - 2009/05/28(Thu) 13:17:27

Re: 軌跡 / aki
成る程です!
とてもわかりやすく説明してくださりありがとうございました!
これからいかしていきます!

No.6020 - 2009/05/29(Fri) 01:41:27
円と放物線 / aki
こんにちは!
ご質問宜しくお願いします(>_<)
http://n.upup.be/?n1yiHlHqRI
の問題の(2)で、回答にはrを求めた後rを再び代入し、共有点を求めて三つあることを確認しているようなのですが、確認しないと完璧な回答にはならず点数がひかれてしまうのでしょうか?
またどういう時にこのような確認作業を行うのでしょうか?

また(3)は(1)〜(2)の流れで解けますが、もし(3)がそのまま問題として出された場合どう解けば良いのでしょうか?
どうか宜しくお願いします(>_<)

No.5980 - 2009/05/27(Wed) 13:48:12

Re: 円と放物線 / 七
(2)
回答がどういう手順なのか知りませんが
図形全体はy軸について対称ですから
円が放物線の頂点を通るときではないかと考えるのが常識だと思います。
ただこの方法で求めたとき他に交点が2つあることを確かめる必要があります。
(3)
2点で接するだけの場合と3点を共有する場合を確認すればよいでしょう。

No.5982 - 2009/05/27(Wed) 15:30:20

Re: 円と放物線 / aki
(2)確かに他の2点が共有点を持つかどうかは分からないので確認が必要ですね!ありがとうございます!

(3)接する時というのは2式を連立してD=0で求めれば良いのでしょうか?

No.6001 - 2009/05/28(Thu) 00:42:48

Re: 円と放物線 / ヨッシー
(3)
どう連立させるかが問題ですが、xを消去するのが、簡単でしょう。
その上で、D=0 です。
 √5<r<3
になります。

下のような図をまず思い描いて、どの辺で共有点の数が変わるかを
考えればいいでしょう。

No.6009 - 2009/05/28(Thu) 06:06:34

Re: 円と放物線 / aki
わかりました!
わかりやすく説明してくださりありがとうございました!

No.6021 - 2009/05/29(Fri) 01:48:56
微分方程式 / mm
次の微分方程式を解きなさい。
(1)(x+y)+(x-y)dy/dx=0
(2)(x-y)dy/dx=2y
(3)dy/dx=(y/x)+sin(y/x)
(4)(dy/dy)cosx+ysinx=1

(1)〜(3)はy=ux,u+xdu/dx=dy/dxを使って答える問題で、
(4)はdy/dx+P(x)y=Q(x)の線形微分方程式で、
  一般解y=e^(-∫P(x)dx)(∫e^(∫e^(P(x)dx)Q(x)+C) (C:任意定数)を用いて答える問題です。

解き方をお願いします!

No.5972 - 2009/05/27(Wed) 01:49:45

Re: 微分方程式 / 雀
ヒントがあるので、それらを使ってu,xだけの式にします。
実際計算はしていませんが、そうすると簡単な微分方程式になると思います。

(4)については、一般解が書いてあるので代入すればいいのではないでしょうか。

No.5974 - 2009/05/27(Wed) 02:07:45
三角関数 / 高一
3sinθ+4cosθ=5のときtanθの値を求めよ。

よろしくお願いします。

No.5968 - 2009/05/26(Tue) 23:20:00

Re: 三角関数 / BossF
もっと簡単な方法があると思いますが、ぱっと浮かんだやつを

cosα=4/5 sinα=3/5 0<α<90°なる αが存在し

3sinθ+4cosθ=5 より sin(θ+α)=1 だから

θ+α=90+360n ∴θ=90-α+360n    i.e. sinθ=cosα cosθ=sinα

あとは簡単(^^;;

No.5971 - 2009/05/26(Tue) 23:59:04

Re: 三角関数 / roro
横から失礼します。

参考です。

★cosθ≠0
3tanθ+4=5(1/cosθ)
{3tanθ+4}^2=25(1/cosθ)^2
★公式【(1/cosθ)^2=(tanθ)^2+1
{3tanθ+4}^2=25{(tanθ)^2+1}
0=16(tanθ)^2−24(tanθ)+9
0={4(tanθ)−3}^2
tanθ=3/4

No.5975 - 2009/05/27(Wed) 02:15:52

Re: 三角関数 第二案 / BossF
roroさんの、素直でいいですな なぜひねくれたのしか思いつかないのかな、私

t=tan(θ/2) とおけば cosθ=(1-t^2)/(1+t^2) sinθ=2t/(1+t^2) ←公式です
これを与式に代入し分母を払えば  3(2t)+4(1-t^2)=5(1+t^2)
これを解いて t=1/3

あとは倍角公式

No.5977 - 2009/05/27(Wed) 03:52:51

Re: 三角関数 / らすかる
別解
3sinθ+4cosθ=5
(3/5)sinθ+(4/5)cosθ=1
-2(3/5)sinθ-2(4/5)cosθ=-2
1-2(3/5)sinθ-2(4/5)cosθ+1=0
(sinθ)^2+(cosθ)^2-2(3/5)sinθ-2(4/5)cosθ+(3/5)^2+(4/5)^2=0
(sinθ-3/5)^2+(cosθ-4/5)^2=0
よって sinθ=3/5, cosθ=4/5 なので tanθ=3/4

No.5978 - 2009/05/27(Wed) 05:49:02

Re: 三角関数 / 高一
ありがとうございます。
とってもよくわかりました。

No.5987 - 2009/05/27(Wed) 20:28:35
三角関数 / 高3
y=sin2θ+2(sinθ+cosθ)の最小値を求めよ。また、その時のθの値を求めよ。

よろしくお願いします。

No.5966 - 2009/05/26(Tue) 22:18:22

Re: 三角関数 / BossF
y'=2cos2θ+2cosθ-2sinθ=2(cosθ-sinθ)(sinθ+cosθ+1)

これから増減を調べれば?

No.5970 - 2009/05/26(Tue) 23:48:09

Re: 三角関数 / X
別解)
sinθ+cosθ=x (A)
と置くと三角関数の合成により
x=(√2)sin(θ+π/4)
∴-√2≦x≦√2 (B)

x^2=(sinθ+cosθ)^2=(sinθ)^2+(cosθ)^2+2sinθcosθ
=1+sin2θ
∴sin2θ=x^2-1 (A)'
(A)(A)'を問題の関数に代入すると
y=x^2-1+2x (C)
(B)の範囲で(C)の最小値を求めます。

No.5979 - 2009/05/27(Wed) 11:21:55
(No Subject) / あ
高校数学について のmiyagawa先生はどうされたのでしょうか?
元数学教師の方です。

No.5962 - 2009/05/26(Tue) 21:08:09

Re: / Kurdt
http://www1.bbiq.jp/k_miyaga/

今もこちらで元気に活動されていますよ。
ホームページのアドレスが変わったようですね。

No.5965 - 2009/05/26(Tue) 22:00:04
極限 / ak
こんばんは!
教えていただきたいことがあります、宜しくお願い致します!

http://t.upup.be/?3p7yB9UE73
の問題の(3)なのですが、
x^n{f(x)−1/2x^2}を整理して
=http://z.upup.be/?YnCx3owfBc
となったのですが、分母は2に収束することがわかるので、分子が収束すればよい。
まで分かったのですが、そこから分子をどうすればよいかわかりません。
式変形の仕方が良くないでしょうか?宜しくお願い致します(>_<)

No.5956 - 2009/05/26(Tue) 19:03:56

Re: 極限 / 雀
画像が両方とも同じで、どのような問題なのかが分かりません。
分母分子をx^2で割っていますが、分子の計算が間違っています。

No.5961 - 2009/05/26(Tue) 20:30:53

Re: 極限 / ak
すみません全体の問題は
http://u.upup.be/?QhD3ItWgVc
です。
分子の計算直しました!ありがとうございます。ただ直しても分子の収束条件はわかりません…宜しくお願いします…(>_<)
http://w.upup.be/?Wyc5kzxJ2Z

No.5964 - 2009/05/26(Tue) 21:30:00

Re: 極限 / 雀
f(x)を有理化して、1/(2x^2)と通分すると
分母が2x^2(√(x^2+1)+x)
分子がx-√(x^2+1)
でx^nを掛けると
分母xの3次式
分子xの1+n次式
1+n≦3になれば収束します。
n=2とn<2の場合で極限値を求めてください。

No.5969 - 2009/05/26(Tue) 23:27:22

Re: 極限 / aki
有理化してまとめた式まではわかりました。
それにx^nをかけると、結果分子にだけx^nがかかるので分母は2次式 分子はn+1次式になりませんでしょうか?
またそれから先が全く分からないので、申し訳ありませんがどなたか解答例を示していただけないでしょうか?全体が全く見えないので…(>_<)
宜しくお願い致します(>_<)

No.6000 - 2009/05/28(Thu) 00:36:21

Re: 極限 / aki
どなたかお願い致します(>_<)
No.6023 - 2009/05/29(Fri) 18:03:34

Re: 極限 / angel
ちょっと、話がどこまで進んでいるか良く分からないので、一通り書きます。
で、予め断って置きますが、ものすごく都合よく進んでいるように見えるかも知れませんが、先に答えがわかっている状態で説明を書いている(整形した形で書いている)からであることに注意してください。

先に、塊をそのまま書くとごちゃごちゃするので、まとめてしまいます。

 A=√(x^2+1)-x
 B=√(x^2+1)+x
 C=B/x=√(1+1/x^2)+1

Aはf(x)の分子の部分ですね。B,Cは極限を求める時に、Aから導出する形です。特に、lim[x→+∞] C = 2 となります。
ここから、

 f(x)=A/x
 B-2x=A
 A=1/B ( AB=1 )
 B=xC

です。では、目的の式を変形します。

 x^n・( f(x)-1/(2x^2) )
 = x^n・( A/x - 1/(2x^2) )
 = x^(n-2)・( xA - 1/2 )
 = x^(n-2)・( x/B - 1/2 )
 = x^(n-2)・(2x-B)/(2B)
 = -x^(n-2)・(B-2x)/(2B)
 = -x^(n-2)・A/(2B)
 = -x^(n-2)/(2B^2)
 = -x^(n-2)/(2x^2・C^2)
 = -x^(n-4)/(2C^2)

ここまでくれば、n=4 の時 答え -1/8、n≦3 の時 答え 0 と分かります。

No.6030 - 2009/05/29(Fri) 22:50:25

Re: 極限 / aki
ごめんなさいせっかく書いてくださったのですが、そもそも最初の式変形、有理化の辺りからどこまでやったらいいのかや、どう整理すればよいのかが分からないので、そこからpointなどをどうか教えて下さい…(>_<)

No.6036 - 2009/05/30(Sat) 16:18:15

Re: 極限 / aki
ごめんなさい途中までわかりました、取り敢えず雀さんのやり方でやっていましたが、そうするとnが2の等号、以下の場合わけになりますが、答えは4での場合わけになるようです。せっかくこのやり方でやってみたのでこのやり方だとなぜ答えが合わないのかをどなたか教えて下さい。
angelさんの方法は今やってみています。

No.6038 - 2009/05/30(Sat) 16:36:22

Re: 極限 / aki
angelさんの方法は式変形が最初から思い浮かばないようなものでちょっと難しいです(>_<)
どなたか高校生向けの解法を教えて下さい(>_<)

No.6039 - 2009/05/30(Sat) 16:42:02

Re: 極限 / angel
申し訳ないのですが、この問題の解き方って、多分こんなもの位です。(勿論書き方は様々でしょうが)
ちょっと計算が面倒くさいのは確かなのですが。時間をかけて噛み砕いてみてください。

後、補足しますと、
1. 雀さんの解説
 雀さんの解説では、n=2 が分岐点になっていますが、これは誤りです。どこが問題かといえば、x-√(x^2+1) という「0に収束する形」を残したまま結論へ進んでいるからです。

2. 整式や分数、根号を含む形のx→∞の極限を求める時のセオリー
 ものすごく大雑把に言うと、「ax^nの形に近づける」というのがセオリーだと思います。
 例えば f(x) は x→+∞ で 0 に収束するわけですが、では、同じ 0 に収束する ax^n のどれに似ているかを考えた場合に、a/x ( =ax^(-1) ) に近いのか、a/x^2 ( =ax^(-2) ) に近いのか、a/x^3 ( =ax^(-3) ) に近いのか、というのはそのままでは分かりません。
 ここで、f(x)=A/x=1/(xB)=1/(x^2・C) と変形してあげれば、x→+∞ で C→1/2 ですから、f(x) に最も近い ax^n の形は 1/(2x^2) ( 1/2・x^(-2) ) だな、ということが分かります。
 更に(3)を考えると、x^n・( f(x)-1/(2x^2) )≒x^n・( 1/(2x^2)-1/(2x^2) )≒x^n・0 という形になるので、もっと詳しい計算が必要になりそうなことも分かります。
 ※今回の計算から振り返ると、f(x)-1/(2x^2)≒-1/(8x^4) と言えます。

3. 式変形
 2. で説明した「ax^nの形に近づける」ためにどうすれば良いかと言えば、
 (1) ∞ に発散する部分を見つけ、a・x^n の形にする
 (2) 0 に収束する部分を見つけ、a/x^n の形にする
 (3) 0 に収束する部分が上手く変形できない場合は、有理化など別の手段を考える
 ということになります。
 A=√(x^2+1)-x の形であれば、

 A=x・√(1+1/x^2)-x
   …最初の項を「x^n×(非0に収束する形)」に書き換える
 = x・( √(1+1/x^2)-1 )
   …各項の中で最大の次数に合わせてまとめる
 = x・( √(1+1/x^2)-1 )( √(1+1/x^2)+1 )/( √(1+1/x^2)+1 )
   …1-1 の形があるので、有理化で解消を試みる
 = x・1/x^2・1/(√(1+1/x^2)+1)
   …途中経過
 = 1/x・1/(√(1+1/x^2)+1) ( = 1/xC )
   …最終形、1/x×(1/2に収束する形) になっている

 という計算になります。
 ただ、この通りにやっていると回り道になることもあり、どういう計算がベストかは時に依ります。そこは慣れて来れば、自分の力でアレンジしていく所です。

No.6047 - 2009/05/30(Sat) 18:36:41

Re: 極限 / 雀
akiさんすみません。
angelさんありがとうございます。

自分の間違ってました。
通分したあとの式の分母分子に(x+√(x^2+1)を掛けなればなりませんでした。

No.6057 - 2009/05/30(Sat) 22:34:33

Re: 極限 / ak
ごめんなさい難しくて分からないです…
まず∞のところはax^nの形に するのはどうしてですか?
そして0のところも同様にわかりません

また、思い付いたことなのですが、limx^nが∞だから{}の部分が0に収束しないといけない
という方法はとれないのでしょうか?

No.6088 - 2009/06/01(Mon) 21:44:57

Re: 極限 / angel
えっと、なんでかっていうのは、
 1. ∞-∞の形
 2. ∞×0の形 ( ∞/∞ や 0/0 の形も同様 )
がどうなるかを見極めるためです。

単純な例で行くと
 例1-1. lim[x→+∞] x^3-x^2
 例2-1. lim[x→+∞] (x^2+1)/x
これらは、両方とも+∞に発散する形です。なぜかを直感的に言うと、例1-1なら、x^3の方がx^2より強いから、例1-2なら、分子の方が分母より強いから結果的に+∞が残る、となるわけですが、これは時々によって違うわけです。

 例1-2. lim[x→+∞] √(x^2+1)-x = 0
 例1-3. lim[x→+∞] √(x^2+2x+2)-x = 1
 例1-4. lim[x→+∞] √(x^4+1)-x = +∞

例1-2,1-3 は、同程度の∞同士の引き算なので、有限の値に収束しそうなのですが、そこは詳細に計算する必要があります。
例1-4は、√のついた項の方が強いので、+∞が残る結果になります。
ここらへんを判断する時に、ax^n の形で考えているわけです。

例1-2 なら、√(x^2+1)=x・√(1+1/x^2)≒x、例1-3なら、√(x^2+2x+2)=x・√(1+2/x+2/x^2)≒x なので同程度、
例1-4 なら、√(x^4+1)=x^2・√(1+1/x^4)≒x^2 なので x より強いということです。

更に進めると、
例1-2の場合、
 √(x^2+1)-x = x( √(1+1/x^2) - 1 )
という ∞×0 の形になるので、有理化等で対応する必要があることが分かります。分母・分子に √(1+1/x^2)+1 をかけると、
 √(x^2+1)-x = x( √(1+1/x^2) - 1 ) = 1/x・1/(√(1+1/x^2)+1) → 0 ( ≒ 1/(2x) )
となります。これは今回の問題で出てくる形ですね。

例1-3の場合、同じように ∞×0 の形になるので、やはり有理化等で対応する必要があるわけです。同様に変形すると、
 √(x^2+2x+2)-x
 = x( √(1+2/x+2/x^2) - 1 )
 = x( (1+2/x+2/x^2) - 1 )/(√(1+2/x+2/x^2) + 1)
 = (2+2/x)/(√(1+2/x+2/x^2)+1) → 1
となります。
なお、有理化することが最初から分かっているなら、
 √(x^2+2x+2)-x
 = ( (x^2+2x+2)-x^2 )/( √(x^2+2x+2)+x )
 = (2x+2)/( √(x^2+2x+2)+x )
 = (2+2/x)/( √(1+2/x+2/x^2)+1 )
という順番でやっても良いわけですが、頭の中では既に「同程度の∞の引き算」という判断をやっているものなのです。

ということで、収束・発散の状況を見極めるために、どの程度の強さの∞なのか(もしくは 0 … 1/∞ の形なのか)を、ax^n の形で計るものと考えて下さい。

No.6094 - 2009/06/02(Tue) 01:33:45

Re: 極限 / angel
> limx^nが∞だから{}の部分が0に収束しないといけないという方法はとれないのでしょうか?

とれないです。
というよりも、それだけでは先に進めないです。

No.6047でも書きましたが、0 や ∞ でも様々あるわけです。
それがどの程度のものなのかを把握しないといけないのです。

今回の問題は、最終的には
 lim[x→+∞] x^n・(-1/(8x^4)) が収束する整数nおよび、極限値を求めよ
という問題とほぼ同じになります。
ここで、x^n は、nが正であれば+∞に発散する部分ですし、(-1/(8x^4)) は 0 に収束する部分です。
なので、∞×0 の形になるのですが、n によって状況が変わります。

n>4 の時、例えば n=5 であれば、
 x^5・(-1/(8x^4)) = -x/8 → -∞
ということで発散しますし、

n=4 の時ならば、
 x^4・(-1/(8x^4)) = -1/8 → -1/8
ということで、非0に収束しますし、

n<4 の時、例えば n=3 であれば、
 x^3・(-1/(8x^4)) = -1/(8x) → 0
ということで、0 に収束します

ここから遡って考えると、今回の問題で x^n・(何か) という形が与えられた時、(何か) の部分が -1/(8x^4) とほぼ等しいことを掴めないと解けなかった、ということになります。
なので極限を考える時は、ax^n の形にするのがセオリーだと言ったのです。

No.6100 - 2009/06/02(Tue) 13:17:07

Re: 極限 / aki
少し分かってきました。ご丁寧に本当にありがとうございます助かります!
今まで不定形を解消するために取り敢えず高い次数のもので割るか有理化という考えでしたので、そこまで深く検討したことがなかったです…
式変形の仕方が難しいと思うのですが、例えば先にf(x)を有理化し、その後1/2x^2と通分というやり方でもできるのでしょうか? それでやると分母は2に収束の形になりますが分子は−√(x^2+1)/x^2となり行き詰まりました。
それとも先に有理化はせず割ったりx^nの形を考える方がいいとのことなのでしょうか?

No.6132 - 2009/06/03(Wed) 18:26:17

Re: 極限 / angel
各項を全て ax^n の形に考えるのは、頭の中だけでも良いです。
少なくとも解答でそこまで書く必要はありません。書くのが大変になる場合もありますから。要は、「どの程度の ∞ もしくは 0 なのか」を自分で把握できれば良いのです。
把握できてさえいれば、計算の順番は好きにして良いですし、x^n 部分をくくり出すのも、好きなタイミングで良いです。
ただ、混乱した時は丁寧に ax^n の形で書いてみると良いでしょう。

※最初私が解いた時も、
 x^n・( A/x - 1/(2x^2) )
 = x^n・( AB/xB - 1/(2x^2) )  …有理化
 = x^n・( 1/xB - 1/(2x^2) ) …()の中は 同程度の∞同士の引き算で、結果∞×0の形になる
 = x^n・(2x-B)/(2x^2・B)  …通分して分数の引き算
 = x^n・(-A)/(2x^2・B)
 = -x^n・AB/(2x^2・B^2)  …もう一度有理化
 = -x^n/(2x^2・B^2)
 = -x^n/(2x^4・C^2)  …B=xCとしてxをくくりだす
 = -x^(n-4)/(2C^2)
 という変形でやっています。A,B,Cは書き易さのために、後からまとめただけなので、実際の計算は、√等が一杯出て来ている状態でやっています。

> 予め断って置きますが、ものすごく都合よく進んでいるように見えるかも知れませんが、先に答えがわかっている状態で説明を書いている(整形した形で書いている)からであることに注意してください。

と書いたのはそういうことです。色々試行錯誤して計算した内容を、後から書き/見易くまとめているのです。(模範)解答っていうのはそういうものです。

No.6144 - 2009/06/04(Thu) 01:27:13
領域と最大 最小 / 高二の父
教えていただきたいのは、添付ファイルの問題です。
答は、(x^2+2x-y-3)(x^2+4x+y+3)≧0 とありますが
解き方がわかりません。

解法を教えてください。お願いします。

No.5955 - 2009/05/26(Tue) 18:26:55

Re: 領域と最大 最小 / ヨッシー
添付がありませんが、おそらく、図の領域を表す
不等式を作れ、見たいな問題でしょうか?

No.5959 - 2009/05/26(Tue) 19:22:40

Re: 領域と最大 最小 / 高二の父
> 教えていただきたいのは、添付ファイルの問題です。
> 答は、(x^2+2x-y-3)(x^2+4x+y+3)≧0 とありますが
> 解き方がわかりません。
>
> 解法を教えてください。お願いします。


慌てていて、添付ファイルを忘れました。
申し訳ありませんあらためてお願いします。

No.5960 - 2009/05/26(Tue) 19:55:41

Re: 領域と最大 最小 / ヨッシー
あ、グラフを描き損ねました。
下に凸のグラフは
 y=x^2+2x-3
上に凸のグラフは
 y=-x^2-4x-3
です。

両方に挟まれた領域は、
 y≧x^2+2x-3 かつ y≦-x^2-4x-3
移項すると、
 x^2+2x-y-3≦0 かつ x^2+4x+y+3≦0
左と右に分かれた部分の領域は、
 y≦x^2+2x-3 かつ y≧-x^2-4x-3
移項して
 x^2+2x-y-3≧0 かつ x^2+4x+y+3≧0
以上より
 x^2+2x-y-3≦0 かつ x^2+4x+y+3≦0
または
 x^2+2x-y-3≧0 かつ x^2+4x+y+3≧0
でもいいのですが、両者が同符号(0も含む)←→掛けて正(0も含む)
なので、1つにまとめて、
 (x^2+2x-y-3)(x^2+4x+y+3)≧0 
となります。

No.5967 - 2009/05/26(Tue) 22:39:04
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