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(No Subject) / 博士
(C×(A∪C))∩((A∪B)×B)がいくつの要素を持つか求めよ。(整数のみ)
Aは、-2,-1,0, 2以上の整数
Bは、0,1,2
Cは、0以下の整数

この時、変形はこれであっていますか?

(C×(A∪C))∩((A∪B)×B)=(C∩(A∪B))×((A∪C)∩B)となり、

(A∪B)=-2,1-,0,1,2,2以上の整数
(C∩(A∪B))=-2,-1,0

(A∪C)=0以下の整数,2
((A∪C)∩B)=0,2

よって、
(C∩(A∪B))×((A∪C)∩B)=0,-4,-2 となる

よって3つの要素を持つ
であっていますか?

No.73607 - 2021/04/09(Fri) 19:30:08

Re: / IT
前の質疑応答の方に回答しました。
No.73609 - 2021/04/09(Fri) 19:48:40
線形代数基礎 / 田中(大学一年)
問題
連立方程式
ax + by=k
cx + dy = l
ex + fy = m
について連立一次方程式が解を持つときはもとの方程式系から少なくとも一つの方程式を除いて解集合の一致する連立方程式が得られることを示せ。

よろしくお願いします。

No.73606 - 2021/04/09(Fri) 15:53:39

Re: 線形代数基礎 / IT
例えば
 a=b=k=0 のときは ax+by=k は除けます。
 そうでないときは、ax+by=kの解の集合はxy平面上のある直線になります。

各方程式が表す3つの直線の位置関係で分類して考えれば容易ですが
行列(線形写像)の考え方を使って解くのでしょうか?
前後ではどんなことを習っていますか?

No.73610 - 2021/04/09(Fri) 20:59:41
n進法 / すうじ
教えてください。
No.73604 - 2021/04/09(Fri) 13:49:40

Re: n進法 / ヨッシー
とりあえず、ユークリッドの互除法を適用してみましょう。
 12432÷1221=10 あまり 222
ここまでで、
 12432=111×112
 1221=111×11
がわかります。111 は公約数であることは確実ですが、
最大かどうかは 112 と 11 が互いに素かどうかによります。
さらに、ユークリッドの互除法を使うと
 112÷11=10 あまり 2
 11÷2=x あまり 1 (nが偶数なので、n進法で11 は奇数)
よって、112 と 11 は互いに素。
 最大公約数は 111
 最小公倍数は 111×112×11
nが8以上なので、繰り上がりなく計算できます。

No.73605 - 2021/04/09(Fri) 15:04:09
同値記号 / Sr
A<=>Bの時、A=>Bは数学上おかしく無いですか?
Ex) ax^2+bx+c=0=>(<=>)x^2+(b/a)x+(c/a)=0 (※a,b,c€R , a≠0)

No.73600 - 2021/04/09(Fri) 01:30:45

Re: 同値記号 / らすかる
「A⇔B」が成り立つとき「A⇒B」と書くのはおかしいのでは、
という意味ならば、何もおかしくありません。
(「A⇒B」は「AならばBは成り立つが逆方向は成り立たない」という
意味ではありません。「逆方向が成り立つかどうかとは関係なく、
少なくともAならばBは成り立つ」という意味です。)
もしそれがおかしいならば、
(A⇒Bが成り立つ証明)により、A⇒Bが成り立つ。
(B⇒Aが成り立つ証明)により、B⇒Aが成り立つ。
従ってA⇔Bが成り立つ。
という証明もおかしいことになりますし、
逆方向が成り立つかどうか不明な場合は「A⇒B」と書けないことに
なってしまい、不便極まりないです。

No.73601 - 2021/04/09(Fri) 05:05:46
(No Subject) / yuki
サイコロを投げる実験では、S={1,2,3,4,5,6}サイコロを投げる実験でも様々な状況で行われる可能性がある。花子が降るサイコロの目を太郎がかなり離れた場所で観察している状況を考えよう。遠くにいるため太郎には細かい目の数を確認することが出来ず、目に塗られた色しか判別できない。(1は赤で、それ以外は黒)すると、花子が降ったサイコロの目が1である時は、太郎は赤と認識し、その他の目の時は太郎は黒と認識する。従って、太郎の認識能力は定義域が{1,2,3,4,5,6}で値域が{赤,黒}である以下のように定義される。
f(1)=赤、f(2)=f(3)=f(4)=f(5)=f(6)=黒

サイコロを投げて3の目が出たとき、3人が観察によって得る情報量をそれぞれ求めよ。

No.73596 - 2021/04/08(Thu) 22:16:43

Re: / IT
3人とは誰々のことですか? 「情報量」の定義はどう習いましたか?
No.73598 - 2021/04/08(Thu) 23:17:04
面積の最大最小 / kitano
kitanoです

宜しくお願い致します

以下 問題

No.73581 - 2021/04/08(Thu) 14:50:33

Re: 面積の最大最小 / らすかる
OP・OQ=cosθcos2θ+sinθsin2θ=cosθ
|OP|=1
|OQ|=√{(cos2θ)^2+(sin2θ)^2+(1-sinθ)}=√(2-sinθ)
cos∠POQ=cosθ/√(2-sinθ)
(sin∠POQ)^2=1-{cosθ/√(2-sinθ)}^2={2-sinθ-(cosθ)^2}/(2-sinθ)
={(sinθ)^2-sinθ+1}/(2-sinθ)
S^2=|OP|^2|OQ|^2(sin∠POQ)^2/4={(sinθ)^2-sinθ+1}/4
S^2={(sinθ-1/2)^2+3/4}/4からθ=π/6,5π/6のときにS^2の最小値が
3/16となるので、Sの最小値は√3/4(θ=π/6,5π/6)
最大値は同じ式で|sinθ-1/2|が最大のときなのでθ=3π/2のときにS^2の
最大値が3/4となり、Sの最大値は√3/2(θ=3π/2)

# 計算はご確認下さい。

No.73582 - 2021/04/08(Thu) 17:30:42

Re: 面積の最大最小 / kitano
らすかる様

ご回答有難うございます。。。
私は、以下のように考えてみたのですが
正しいでしょうか。
不安なので教えてください

No.73584 - 2021/04/08(Thu) 17:58:40

Re: 面積の最大最小 / kitano
画像が小さすぎました

https://imgur.com/a/Azvy7Bi

No.73588 - 2021/04/08(Thu) 18:18:32

Re: 面積の最大最小 / らすかる
問題ないと思います。
No.73594 - 2021/04/08(Thu) 20:48:11
(No Subject) / 博士
こちらの変形がわからないのですが、教えて頂けますか?
No.73580 - 2021/04/08(Thu) 14:44:38

Re: / IT
下記と同じ問題ですよね? 
「変形」とは、何をどうする操作のことですか?

http://www2.rocketbbs.com/11/bbs.cgi?id=yosshy&mode=res&resto=73558

No.73585 - 2021/04/08(Thu) 18:09:34

Re: / 博士

そうです。ITさん返信ありがとうございます。

Aは、-2≦x≦0 2≦x
Bは -1≦x≦3
Cは 1>x

までは合ってますか?

No.73587 - 2021/04/08(Thu) 18:17:16

Re: / IT
当然 xは整数に限られますよね。

Bは不等号に等号が付いてないので少し間違っていると思います。

No.73589 - 2021/04/08(Thu) 18:22:50

Re: / 博士
ITさん返信ありがとうございます。

ということは、
Aは、0, 2以上
Bは、0,1,2,3
Cはなし?

となるわけですか?

具体的に教えていただけますか?
よろしくお願いします。

No.73590 - 2021/04/08(Thu) 18:33:35

Re: / IT
整数には -1,-2など 負の数もありますよ。
それを踏まえてもう一度考えてください。

また、「2以上」は「2以上の整数」と書くべきです。

No.73591 - 2021/04/08(Thu) 18:56:40

Re: / 博士
ということは、
Aは、-2,-1,0,1, 2以上の整数
Bは、0,1,2
Cは、0以下の整数

であっていますか?

No.73592 - 2021/04/08(Thu) 19:15:24

Re: / IT
Aに1は、含まれないと思います。他は良いと思います。

それから
(C×(A∪C))∩((A∪B)×B) を
 下記の直積集合の∩の性質を使って整理します。

(A×B)∩(C×D)=(A∩C)×(B∩D)
#このA,B,C,D は問題のA,B,C ではなく一般の集合を表してます。

No.73593 - 2021/04/08(Thu) 20:01:50

Re: / 博士
ITさん丁寧にありがとうございます。

(C×(A∪C))∩((A∪B)×B)={(C×A)∪(C×C)}∩{(A×B)∪(B×B)}
={(C∪C)×(A∪C)}∩{(A∪B)×(B∪B)}

という変形であっていますか?

No.73595 - 2021/04/08(Thu) 21:42:20

Re: / IT
有効な変形になってないです。(元の表現にもどっています)

(C×(A∪C))∩((A∪B)×B)の真ん中の∩に対して

(〇×□)∩(●×■)=(〇∩●)×(□∩■) を使って変形します。

No.73597 - 2021/04/08(Thu) 22:33:59

Re: / 黄桃
問題の出典を明記して、数学教員免許取得可能な通信大学のレポート課題でないことを示してください。
No.73599 - 2021/04/09(Fri) 00:08:54

Re: / 博士
ITさん回答ありがとうございます。

(C×(A∪C))∩((A∪B)×B)=(C∩(A∪B))×((A∪C)∩B)となり、

Aは、-2,-1,0, 2以上の整数
Bは、0,1,2
Cは、0以下の整数

であるため、(A∪B)=-2,1-,0,1,2,2以上の整数
(C∩(A∪B))=-2,-1,0

(A∪C)=0以下の整数,2
((A∪C)∩B)=0,2

よって、
(C∩(A∪B))×((A∪C)∩B)=0,-4,-2 となる
であっていますか?

No.73602 - 2021/04/09(Fri) 10:15:49

Re: / yuki
黄桃さん 回答ありがとうございます。
通信大学の数学免許取得可能な課題ではないです。
数学が苦手な時点で教員にはまず興味ないです。
これは、従兄弟の大学の課題です。(通信大学ではない)

No.73603 - 2021/04/09(Fri) 10:18:22

Re: / IT
>(A∪C)=0以下の整数,2
違います。書き間違いだと思うので確認してください。
>((A∪C)∩B)=0,2
合ってます。


> よって、
> (C∩(A∪B))×((A∪C)∩B)=0,-4,-2 となる
> であっていますか?

根本的に間違っています。
この問題を理解するための集合の基礎知識が不足していると思います。

No.73608 - 2021/04/09(Fri) 19:33:07

Re: / 博士


であるため、(A∪B)=-2,1-,0,1,2,2以上の整数
(C∩(A∪B))=-2,-1,0

(A∪C)=0以下の整数,2以上の整数
((A∪C)∩B)=0,2

よって、
(C∩(A∪B))×((A∪C)∩B)=6こ

であっていますか?

No.73611 - 2021/04/09(Fri) 21:43:02

Re: / IT
> よって、
> (C∩(A∪B))×((A∪C)∩B)=6こ
>
> であっていますか?

= と書くのは変ですが、
左辺の集合の要素の個数は6個で良いと思います。

>数学が苦手な時点で
>これは、従兄弟の大学の課題

シチュエーションが理解し難いですが、質問者は事情を開示するというマナーがあるわけでもないでしょうし、回答者も回答したければするということですから・・・

No.73613 - 2021/04/09(Fri) 22:32:31
整数 / あさみ
mを整数、nを自然数とし、f=(m^(n+1)+m^n+1)/(m^n+m^(n-1)+1)で定義するとき、fが整数となるような(m,n)の組をすべて求めよ。

(m,n)=(0,p),(±1,p),(-2,3),(-2,4),(-3,1),(-5,1)(p:自然数)
ぐらいが当てはまりそうなのですが、解き方や範囲の絞り方がわかりません。教えてください。

No.73577 - 2021/04/07(Wed) 23:58:44

Re: 整数 / らすかる
f=(m^(n+1)+m^n+1)/(m^n+m^(n-1)+1)
=m-(m-1)/(m^n+m^(n-1)+1)
なので
g=(m-1)/(m^n+m^(n-1)+1)が整数になればよい。
m=0のときg=-1/(0^n+0^(n-1)+1)なのでn≠1で成り立つ。
m=1のときg=0/3=0なので任意のnで成り立つ。
m=-1のときg=-2/{(-1)^n+(-1)^(n-1)+1}=-2なので任意のnで成り立つ。
n=1のときg=(m-1)/(m+m^0+1)なのでm≠0かつg=(m-1)/(m+2)=1-3/(m+2)となり
m+2=±1,±3すなわちm=-5,-3,-1,1で成り立つ。
|m|≧2かつn=2のときg=(m-1)/(m^2+m+1)なのでm=-2で成り立つ。
|m|≧2かつn=3のときg=(m-1)/(m^3+m^2+1)なのでm=-2で成り立つ。
|m|≧2かつn≧4のとき0<|g|<1なので成り立たない。
従って条件を満たすのは
(m,n)=(0,p+1),(±1,p),(-2,2),(-2,3),(-3,1),(-5,1)(pは自然数)

# (0,1)は0^0が出てきて未定義です。また(-2,4)では成り立ちません。

No.73578 - 2021/04/08(Thu) 04:03:46

Re: 整数 / あさみ
らすかるさんご回答ありがとうございました。
0^0は定義されていないですね。
m=0,±1の時はやっぱり分けて考えるのですね。
先に実験をしておかないとこの解答は書けないということですね。
ありがとうございました。

No.73579 - 2021/04/08(Thu) 07:53:32
答案の記述について / Sr
ざっくり言うと、式変形の時、=>は<=>の時でも用いていいのか?(必要•十分条件的な?)
(A=>B○ A<=B✖)の時は、流石にA<=>Bは成立せずA=>Bが成り立つと思う。
この質問をした経緯として、字が汚い(微妙に傾いている)というのもあり、式と式との変な隙間が煩わしいと感じた為です。(答案の綺麗さがetc..的なことは一理あるのはわかるのですか、記述において、見直す時や、達成感などの側面において、十分する価値があることだと思うのです。)

No.73576 - 2021/04/07(Wed) 18:31:18
整数問題 / すうじ
解法が分かりません...教えてください。
No.73571 - 2021/04/07(Wed) 16:11:39

Re: 整数問題 / ヨッシー
mが2以上のとき、nにはmの素因数は含まれていないので、
pがmの素因数をすべて含んでいる、つまり、pはmの倍数。
ところが、pは素数なので、
 p=m (mも素数)
よって、
 n^2=p−6n
 p=n(n+6)
ここで、n=1以外だと、
pは合成数になるので、n=1
以下、p=m=7 が得られる。 

m=1 のとき
 pn^2=p−6n
 p=−6n/(n^2−1)
n=1 はあり得ないので、n≧2。
よって、pは負となり、適当なm,n,pは存在しない。

以上より、m=p=7、n=1

No.73573 - 2021/04/07(Wed) 16:53:22

Re: 整数問題 / すうじ
ありがとうございます。
No.73574 - 2021/04/07(Wed) 17:38:33
行列の問題 / 彩
問題3です。一通り解答することができました。見ていただきたいです。
No.73566 - 2021/04/07(Wed) 14:21:35

Re: 行列の問題 / ヨッシー
関連する記事は、「返信」ボタンを押して記入してください。
画像は貼っておきます。

No.73569 - 2021/04/07(Wed) 16:06:07

Re: 行列の問題 / ヨッシー
あちらの記事は消しておきます。
No.73570 - 2021/04/07(Wed) 16:06:57

Re: 行列の問題 / ヨッシー
(3) の前半までは良いですね。
後半の、「また・・・」以降が、単位ベクトルの変換のみで
展開するのは、いかにも、答えを知っている人の解答っぽく見えます。
せめて、xex+yey が xe’x+ye’y に移る
程度の記述がないと、変換行列が唐突に感じられます。

(4) 逆行列の定義は
 AB=BA=E
なので、BA も計算しましょう。
あと、結論「よって、Bは・・・」も必要です。

No.73572 - 2021/04/07(Wed) 16:32:27

Re: 行列の問題 / 彩
ヨッシー 先生
ご回答と貴重なご指摘ありがとうございました。

No.73575 - 2021/04/07(Wed) 18:11:27
場合の数 / さしみ
自分は(2)を2,2,3,3,の並べ方4!/2!2!に隙間は5つあるから、1,11の2つを入れるという認識で5C2とし、=60として間違えました。(5C2のところが解答は5P2だった)
また、(3)は2,2,3,3に並べ方を基準に1,1,1をどう並べるかを場合分けしてました。その場合分けのひとつに「2,3,3,2と並べるとき、3と3の間に一つ2と3,3と2の間と両端の4ヶ所のうち2ヶ所に1を並べるとよいので、4C2=6」としていました。自分の(2)の状況とほとんど同じだと思うのですが、なぜ間違えなのでしょうか、ご教授お願いします。

No.73562 - 2021/04/06(Tue) 06:20:06

Re: 場合の数 / ヨッシー
(2)
2233 という並べ方に、1と11を加えるとき
1211233 と 1121233 は違うので、
並び順も区別される=順列 で考えます。
(3)
3132 と 3132 は
同じなので、入れ替えても同じ=組合せ で考えます。

No.73563 - 2021/04/06(Tue) 06:53:11

Re: 場合の数 / さしみ
あと、なぜ5P2という式を持ち出すのかがわかりません、制限(順番が大切)があるので、6C2なども使えない。目に見える形で、5P2となる理由を教えて下さい‼
No.73564 - 2021/04/06(Tue) 08:13:54

Re: 場合の数 / ヨッシー
1行目の「隙間は5つある」は理解されていますか?
その5つの隙間に
 1を入れる場所の選び方は5通り
残りの4つの隙間に
 11を入れる場所の選び方は4通り
よって、1と11の入れ方は
 5P2=20(通り)
です。


No.73565 - 2021/04/06(Tue) 09:40:52
数学 / あ
私もそれ分かりません。
誰かわかる方いますか?

No.73559 - 2021/04/05(Mon) 21:54:44
(No Subject) / ゆうか
この後どうしたらいいですか?
No.73558 - 2021/04/05(Mon) 21:01:20

Re: / 黄桃
一連の問題の出典は何ですか?

提出課題なら人に聞かずに自分でやらないといけないのではないですか?

出題の仕方から嫌な予感がするので、後顧の憂いを断つためにもぜひ教えてください。

No.73560 - 2021/04/05(Mon) 23:34:06
(No Subject) / ゆうか
あってますか?
No.73555 - 2021/04/05(Mon) 12:14:54

Re: / X
方針に問題はありません。

只、この問題は
{f(k)}が収束すること
を証明することにあるので、収束値であるaの値
を求める必要はありません。

No.73556 - 2021/04/05(Mon) 17:37:26
(No Subject) / ゆうか
これであってますか?よろしくお願いします。
No.73550 - 2021/04/04(Sun) 21:05:28

Re: / らすかる
途中の
0.6065306597…
までは問題ないですが、
次の「x=√e+0.01」というのはどういう意味ですか?
この問題と関係ない気がしますが。
それと、通常「近似値を求めよ」などと書かれていない限り
「1/√e」が答えでよいと思います。

No.73551 - 2021/04/04(Sun) 23:50:55
空間図形 / 中学数学苦手
ねじれの位置が、よくわかりません。答えはウです。学力不足ですので詳しい解説よろしくお願いします。
No.73547 - 2021/04/04(Sun) 18:01:39

Re: 空間図形 / ヨッシー
この展開図を図のように組み立てると、
CG,JM,LM,KNの各辺はどれになりますか?

ABに対して、交わっても、平行でもない辺がねじれの位置です。

No.73548 - 2021/04/04(Sun) 18:30:32
(No Subject) / 数学苦手
こちらの問題で解説にはR=√3分のBDでBDは8となり、√3分の8と書かれている箇所がありました。大卒公務員系の問題集です。何故、√3分の8になるのでしょうか。
No.73544 - 2021/04/04(Sun) 11:17:34

Re: / らすかる
底辺から重心までの距離は高さの1/3です。
高さは底辺の√3/2倍ですから、一辺が16cmの正三角形ならば
(円の半径)=(底辺から重心までの距離)
=(高さ)×(1/3)
=(底辺)×(√3/2)×(1/3)
=16×(√3/2)×(1/3)
=8/√3
となります。

No.73545 - 2021/04/04(Sun) 11:49:16

Re: / 数学苦手
すいません。解説はこんな感じなのですが図解で教えて欲しいです。定理なども…
No.73546 - 2021/04/04(Sun) 16:20:44

Re: / らすかる
30°・60°・90°の三角形の3辺の比は2:1:√3ということはご存じですか?
ご存じでなければこれは覚えて下さい。
これによってBD:OD=√3:1ですから、R=OD=BD/√3となります。

No.73549 - 2021/04/04(Sun) 20:22:24

Re: / 数学苦手
なぜ分子にBD、分母に√3がくるのでしょうか?
tan30=√3分の1を覚えておかないと筆記体を書いて、書き順で分母分子を決める形できない問題でしょうか?
何度もすみません。理解力がなくて…

No.73552 - 2021/04/05(Mon) 01:02:29

Re: / らすかる
三角関数は不要です。
△BDOは∠OBD=30°、∠BDO=90°、∠DOB=60°ですから、
辺の長さの比はOB:OD:BD=2:1:√3です。
# この角度と辺の長さの関係、すなわち
# 「角が30°と60°と90°である三角形において、
# (最長辺の長さ):(最短辺の長さ):(残りの辺の長さ)=2:1:√3」
# ということは、もし知らなければ暗記して下さい。非常に重要です。
# 三角関数の問題ではなく、図形の問題(三角形)の基本事項です。

ところで「a:b=c:dならばad=bc」はご存じですか?
(これももしご存じでなければ暗記して下さい。比の基本事項で、非常に重要です。)
これに従って
OD:BD=1:√3からOD×√3=BD×1なので
両辺を√3で割ってOD=BD/√3、
そしてR=ODなのでR=BD/√3となります。

No.73553 - 2021/04/05(Mon) 04:07:40

Re: / 数学苦手
なるほど。ありがとうございます。それが=になるのは習ったことはありますが気づきませんでした。一応ポイントを載せたような本も見ましたが相似の比などが書いているだけでそれは書かれてなかったです。ありがとうございます。
No.73557 - 2021/04/05(Mon) 17:39:07
双子素数無限と見てごく一部だけ証明 / CEGIPO
(質問者:社会人)
(レベル:概ね高校数学)

次の証明は正しいでしょうか?(長文です)

(オールf1 Version)
/*=====================================*/
※本稿の目的は双子素数が
無限組存在する事を
順を追って地道に証明していく事である。
/*====================================*/

※以下、断りの無い変数は
全て自然数の範囲の値をとるものとしておく。

※aとbの積をabまたはa*bまたはa・bで表す。
※aのb乗をa^bで表す。
※a≡b(mod.c)とはa-bがcで割り切れる事を表す。
※a(≡!)b(mod.c)とはa≡b(mod.c)
でない事を表す事にする
(記号は適当なものがないので便宜上)。

※[]は次の2種類の意味で使用するので注意。

1)ガウス記号[x]

xを実数とし、
z≦x<z+1を満たす整数zを[x]と表記する。

2)変数の添え字としての意味。
変数をまとめて扱い、かつ、区別するため
に用いる。

例えば
a1[n]とa1[n+1]は別の変数。

※◇記号は筆者の発案で例えば次のように用いる。

x≧0で
x+2と√(4x)の大小関係が不明確だった場合

x+2◇√(4x)
(x+2)^2◇4x
x^2+4x+4◇4x
x^2+4x◇0
x(x+4)◇0

ここで左辺が0以上である事がわかるから
x(x+4)≧0

遡及すると
x+2≧√(4x)
(x+2)^2≧4x
x^2+4x+4≧4x
x^2+4x≧0
x(x+4)≧0

すなわち、冒頭に戻ってx+2≧√(4x)
であった。とわかる。

ここから本題。
/*====================================*/
次の命題が真であると筆者は見込んでいる。
証明できれば双子素数が無限組存在する事が
言えるはずである。
(後に示すがこれを全て表せずに
部分的に示せても
双子素数が無限組存在する事を示すのに
十分な場合がある。)
/*====================================*/
(予想命題1)

f1(a1,b1)=6a1b1-a1-b1
f2(a2,b2)=6a2b2+a2-b2
f3(a3,b3)=6a3b3+a3-b3

として

n1≦n2≦2n1の範囲内で
f1(a1,b1),f2(a2,b2),f3(a3,b3)
のいずれの形式でも表せないn2が
常に少なくとも1つ存在する。
...[T0010]
/*====================================*/

[証明]

背理法を用いて順次証明していく。

(背理法の仮定)
上記予想命題1に対して
反例、すなわち、そういうn2が
1つも存在しないn1があったと仮定する。

そのn1をnとすると

/*=======================================================================*/
n =f1(a1[n ],b1[n ])またはf2(a2[n ],b2[n ])またはf3(a3[n ],b3[n ])
n+1=f1(a1[n+1],b1[n+1])またはf2(a2[n+1],b2[n+1])またはf3(a3[n+1],b3[n+1])
n+2=f1(a1[n+2],b1[n+2])またはf2(a2[n+2],b2[n+2])またはf3(a3[n+2],b3[n+2])
...
n+k=f1(a1[n+k],b1[n+k])またはf2(a2[n+k],b2[n+k])またはf3(a3[n+k],b3[n+k])
...
n+n=f1(a1[n+n],b1[n+n])またはf2(a2[n+n],b2[n+n])またはf3(a3[n+n],b3[n+n])

(0≦k≦n)
...[A1010]
/*=======================================================================*/
と書けるはずである。

そこでまず次の場合から検討する。

/*==========================*/
【Case 1】

n =f1(a1[n ],b1[n ])
n+1=f1(a1[n+1],b1[n+1])
n+2=f1(a1[n+2],b1[n+2])
...
n+k=f1(a1[n+k],b1[n+k])
...
n+n=f1(a1[n+n],b1[n+n])

(0≦k≦n)
...[A1020]

と書けた場合。
/*==========================*/

さらに次の場合にまず限定してみる。

/*==============================================*/
【【Case 1-1.n≡0(mod.6)だった場合】】

[A1020]より
n=6mとおけて

6m =6a1[6m ]b1[6m ]-a1[6m ]-b1[6m ]
6m+ 1=6a1[6m+ 1]b1[6m+ 1]-a1[6m+ 1]-b1[6m+ 1]
6m+ 2=6a1[6m+ 2]b1[6m+ 2]-a1[6m+ 2]-b1[6m+ 2]
...
6m+ k=6a1[6m+ k]b1[6m+ k]-a1[6m+ k]-b1[6m+ k]
...
6m+6m=6a1[6m+6m]b1[6m+6m]-a1[6m+6m]-b1[6m+6m]

(0≦k≦6m)
...[A1030]
と書ける(はずである。)
/*==============================================*/

[A1030]でmod.6で見ると

-a1[6m+k]-b1[6m+k]≡k(mod.6) ...[A1040]となるから

a1[6m+k]+b1[6m+k]=6c[6m+k]-k(≧2),c[6m+k]≧(k+2)/6
...[A1050]

とおけて[A1030]に代入すると

/*====================================*/
6m =6a1[6m ]b1[6m ]-6c[6m ]
6m+ 1=6a1[6m+ 1]b1[6m+ 1]-6c[6m+ 1]+1
6m+ 2=6a1[6m+ 2]b1[6m+ 2]-6c[6m+ 2]+2
...
6m+ k=6a1[6m+ k]b1[6m+ k]-6c[6m+ k]+k
...
6m+6m=6a1[6m+6m]b1[6m+6m]-6c[6m+6m]+6m
...[A1060]
/*====================================*/
整理すると

/*====================================*/
m=a1[6m ]b1[6m ]-c[6m ]
m=a1[6m+ 1]b1[6m+ 1]-c[6m+ 1]
m=a1[6m+ 2]b1[6m+ 2]-c[6m+ 2]
.
m=a1[6m+ k]b1[6m+ k]-c[6m+ k]
.
m=a1[6m+6m]b1[6m+6m]-c[6m+6m]
..[A1070]
/*====================================*/

表記の簡略のため、
a1[6m+k]=A_k,b1[6m+k]=B_k,c[6m+k]=C_k
とおくと、

[A1050]より、A_k+B_k=6C_k-k
[A1070]より、m=A_k*B_k-C_k

すなわち、
A_k+B_k=6C_k-k...[A1100]
A_k*B_k=C_k+m ...[A1110]

解と係数の関係より
A_k,B_kはtに関する二次方程式

z1(t)=t^2-(6C_k-k)t+(C_k+m)=0...[A1200]
の2解。

[A1200]はA_k,B_kという二実数解を持つ。

したがって、[A1200]の判別式
D1=D1(k)=(6C_k-k)^2-4(C_k+m)≧0...[A1210]
でなければならない。
[A1210]を整理すると
D1(k)=k^2-12C_k*k+36C_k^2-4C_k-4m≧0

今度はD1(k)=0の判別式をD2とすると

D2=36C_k^2-(36C_k^2-4C_k-4m)=4C_k+4m>0

よって、D1(k)=0は2つの実数解を持つ。

D1(k)=0の二解は

k={6C_k±√(4C_k+4m)}
=6C_k±2√(C_k+m)

よって、D1(k)≧0([A1210])の解は

k≦6C_k-2√(C_k+m)
または
k≧6C_k+2√(C_k+m)

ここで、[A1050]より

c[6m+k]=C_k≧(k+2)/6
k+2≦6C_k
k≦6C_k-2

よって、
(0≦)k≦6C_k-2√(C_k+m)
のみが適合する。...[A1300]

ここで、kは0〜6mの全ての値を渡るのだから
k=kの時、k≦6C_k-2√(C_k+m)<k
だったとすると論理が適合しなくなる。

6C_k-2√(C_k+m)とkの大小関係を考察しよう。

/*------------------------------------*/
6C_k-2√(C_k+m)◇k
6C_k-k◇2√(C_k+m)
(6C_k-k)^2◇4(C_k+m)^2
36C_k^2-12C_k*k+k^2◇4C_k^2+8C_km+4m^2
32C_k^2-4(3k+2m)C_k+k^2-4m^2◇0
z2(C_k)=32C_k^2-4(3k+2m)C_k+k^2-4m^2
z2(C_k)=0の判別式D3は
D3=4(3k+2m)^2-32(k^2-4m^2)
=4(9k^2+12km+4m^2)-32k^2+128m^2
=4k^2+48mk+144m^2
=4(k^2+12mk+36m^2)
=4(k+6m)^2>0
よって、z2(C_k)=0は2実数解を持つ。
C_k={2(3k+2m)±2(k+6m)}/32
=(4k-8m)/32,(8k+16m)/32
=(k-2m)/8,(k+2m)/4
したがって、z2(C_k)<0となるのは
(k-2m)/8<C_k<(k+2m)/4の場合

この場合は
6C_k-2√(C_k+m)<k
となるので論理不適合となる。
以下はそうでない場合を考える。

すなわち、
C_k≦(k-2m)/8または(k+2m)/4≦C_k
の場合を検討してみる。

[A1050]より
C_k=(A_k+B_k+k)/6に注意すると

(A_k+B_k+k)/6≦(k-2m)/8
または
(k+2m)/4≦(A_k+B_k+k)/6

4(A_k+B_k+k)≦3(k-2m)
または
3(k+2m)≦2(A_k+B_k+k)

0<4(A_k+B_k)+k≦-6m<0
または
k+6m≦2(A_k+B_k)

よって、
k+6m≦2(A_k+B_k)
のみが適応。

ここで[A1030]より
6m+ k=6a1[6m+ k]b1[6m+ k]-a1[6m+ k]-b1[6m+ k]
だったから
6m+k=6A_kB_k-A_k-B_k≦2(A_k+B_k)
6A_kB_k≦3(A_k+B_k)
2A_kB_k≦(A_k+B_k)
2A_kB_k-A_k-B_k≦0
(2A_k-1)(B_k-1)+A_k≦1

B_k=1の時
A_k=(2A_k-1)(B_k-1)+A_k≦1
よって、A_k=1

B_k≧2の時
(2*1-1)*(2-1)+1=2≦(2A_k-1)(B_k-1)+A_k≦1

よって、不適。

同様にA_k≧2の場合も不適。

ここで、
(a1[6m+k1],b1[6m+k1])≠(a1[6m+k2],b1[6m+k2])
(0≦k1<k2≦6m)

だから
複数のkに対して
(a1[6m+k],b1[6m+k])=(1,1)

とはできない。

仮定下では
k=0〜n(=6m)の複数の式を前提としているから

/*------------------------------------*/


結局、仮定下のケースで不適合が生じたから

つまり。。。

n=6m≡0(mod.6)の条件下では

n =f1(a1[n ],b1[n ])
n+1=f1(a1[n+1],b1[n+1])
n+2=f1(a1[n+2],b1[n+2])
...
n+k=f1(a1[n+k],b1[n+k])
...
n+n=f1(a1[n+n],b1[n+n])

(0≦k≦n)
...[A1020]

と表す事はできない。
少なくともいずれか1つ以上のkについて
n+k=f1(a1[n+k],b1[n+k])
とは表せない。

/*--------------------------*/

No.73541 - 2021/04/03(Sat) 18:35:31

Re: 双子素数無限と見てごく一部だけ証明 / CEGIPO
(質問者:社会人)
(レベル:概ね高校数学)

ほぼ同様ですが次の証明は正しいでしょうか?(長文です)
(冒頭かぶります(Caseの直前までは前稿とほぼ同一))

(オールf3 Version)
/*=====================================*/
※本稿の目的は双子素数が
無限組存在する事を
順を追って地道に証明していく事である。
/*====================================*/

※以下、断りの無い変数は
全て自然数の範囲の値をとるものとしておく。

※aとbの積をabまたはa*bまたはa・bで表す。
※aのb乗をa^bで表す
※a≡b(mod.c)とはa+bがcで割り切れる事を表す。
※a(≡!)b(mod.c)とはa≡b(mod.c)
でない事を表す事にする
(記号は適当なものがないので便宜上)。

※[]は次の2種類の意味で使用するので注意。

1)ガウス記号[x]

xを実数とし、
z≦x<z+1を満たす整数zを[x]と表記する。

2)変数の添え字としての意味。
変数をまとめて扱い、かつ、区別するため
に用いる。

例えば
a1[n]とa1[n+1]は別の変数。

※◇記号は筆者の発案で例えば次のように用いる。

x≧0で
x+2と√(4x)の大小関係が不明確だった場合

x+2◇√(4x)
(x+2)^2◇4x
x^2+4x+4◇4x
x^2+4x◇0
x(x+4)◇0

ここで左辺が0以上である事がわかるから
x(x+4)≧0

遡及すると
x+2≧√(4x)
(x+2)^2≧4x
x^2+4x+4≧4x
x^2+4x≧0
x(x+4)≧0

すなわち、冒頭に戻ってx+2≧√(4x)
であった。とわかる。

ここから本題。
/*====================================*/
次の命題が真であると筆者は見込んでいる。
証明できれば双子素数が無限組存在する事が
言えるはずである。
(後に示すがこれを全て表せずに
部分的に示せても
双子素数が無限組存在する事を示すのに
十分な場合がある。)
/*====================================*/
(予想命題1)

f1(a1,b1)=6a1b1-a1-b1
f2(a2,b2)=6a2b2+a2-b2
f3(a3,b3)=6a3b3+a3+b3

として

n1≦n2≦2n1の範囲内で
f1(a1,b1),f2(a2,b2),f3(a3,b3)
のいずれの形式でも表せないn2が
常に少なくとも1つ存在する。
...[T0010]
/*====================================*/

[証明]

背理法を用いて順次証明していく。

(背理法の仮定)
上記予想命題1に対して
反例、すなわち、そういうn2が
1つも存在しないn1があったと仮定する。

そのn1をnとすると

/*=======================================================================*/
n =f1(a3[n ],b3[n ])またはf2(a2[n ],b2[n ])またはf3(a3[n ],b3[n ])
n+1=f1(a3[n+1],b3[n+1])またはf2(a2[n+1],b2[n+1])またはf3(a3[n+1],b3[n+1])
n+2=f1(a3[n+2],b3[n+2])またはf2(a2[n+2],b2[n+2])またはf3(a3[n+2],b3[n+2])
...
n+k=f1(a3[n+k],b3[n+k])またはf2(a2[n+k],b2[n+k])またはf3(a3[n+k],b3[n+k])
...
n+n=f1(a3[n+n],b3[n+n])またはf2(a2[n+n],b2[n+n])またはf3(a3[n+n],b3[n+n])

(0≦k≦n)
...[A3010]
/*=======================================================================*/
と書けるはずである。

そこでまず次の場合から検討する。

/*==========================*/
【Case 3】

n =f3(a3[n ],b3[n ])
n+1=f3(a3[n+1],b3[n+1])
n+2=f3(a3[n+2],b3[n+2])
...
n+k=f3(a3[n+k],b3[n+k])
...
n+n=f3(a3[n+n],b3[n+n])

(0≦k≦n)
...[A3020]

と書けた場合。
/*==========================*/

さらに次の場合にまず限定してみる。

/*==============================================*/
【【Case 3-1.n≡0(mod.6)だった場合】】

[A3020]より
n=6mとおけて

6m =6a3[6m ]b3[6m ]+a3[6m ]+b3[6m ]
6m+ 1=6a3[6m+ 1]b3[6m+ 1]+a3[6m+ 1]+b3[6m+ 1]
6m+ 2=6a3[6m+ 2]b3[6m+ 2]+a3[6m+ 2]+b3[6m+ 2]
...
6m+ k=6a3[6m+ k]b3[6m+ k]+a3[6m+ k]+b3[6m+ k]
...
6m+6m=6a3[6m+6m]b3[6m+6m]+a3[6m+6m]+b3[6m+6m]

(0≦k≦6m)
...[A3030]
と書ける(はずである。)
/*==============================================*/

[A3030]でmod.6で見ると

a3[6m+k]+b3[6m+k]≡k(mod.6) ...[A3040]となるから

a3[6m+k]+b3[6m+k]=6c[6m+k]+k(≧2),c[6m+k]≧(2-k)/6
...[A3050]

とおけて[A3030]に代入すると

/*====================================*/
6m =6a3[6m ]b3[6m ]+6c[6m ]
6m+ 1=6a3[6m+ 1]b3[6m+ 1]+6c[6m+ 1]+1
6m+ 2=6a3[6m+ 2]b3[6m+ 2]+6c[6m+ 2]+2
...
6m+ k=6a3[6m+ k]b3[6m+ k]+6c[6m+ k]+k
...
6m+6m=6a3[6m+6m]b3[6m+6m]+6c[6m+6m]+6m
...[A3060]
/*====================================*/
整理すると

/*====================================*/
m=a3[6m ]b3[6m ]+c[6m ]
m=a3[6m+ 1]b3[6m+ 1]+c[6m+ 1]
m=a3[6m+ 2]b3[6m+ 2]+c[6m+ 2]
.
m=a3[6m+ k]b3[6m+ k]+c[6m+ k]
.
m=a3[6m+6m]b3[6m+6m]+c[6m+6m]
..[A3070]
/*====================================*/

※m>m-a3[6m+k]b3[6m+k]=c[6m+k]に留意。

表記の簡略のため、
a3[6m+k]=A_k,b3[6m+k]=B_k,c[6m+k]=C_k
とおくと、

[A3050]より、A_k+B_k=6C_k+k
[A3070]より、m=A_k*B_k+C_k

すなわち、
A_k+B_k=6C_k+k...[A3100]
A_k*B_k=m-C_k ...[A3110]

解と係数の関係より
A_k,B_kはtに関する二次方程式

z1(t)=t^2-(6C_k+k)t+(m-C_k)=0...[A3200]
の2解。

[A3200]はA_k,B_kという二実数解を持つ。

したがって、[A3200]の判別式
D1=D1(k)=(6C_k+k)^2-4(m-C_k)≧0...[A3210]
でなければならない。
[A3210]を整理すると
D1(k)=k^2+12C_k*k+36C_k^2+4C_k-4m≧0

今度はD1(k)=0の判別式をD2とすると

D2=36C_k^2-(36C_k^2+4C_k-4m)=4m-4C_k>0

よって、D1(k)=0は2つの実数解を持つ。

D1(k)=0の二解は

k={-6C_k±√(4m-4C_k)}
=-6C_k±2√(m-C_k)

よって、D1(k)≧0([A3210])の解は
k≦-6C_k-2√(m-C_k)
または
k≧-6C_k+2√(m-C_k)

ここで、[A3050]より

c[6m+k]=C_k≧(2-k)/6
2-k≦6C_k
k≧2-6C_k

よって、
(6m≧)k≧-6C_k+2√(m-C_k)
のみが適合する。...[A3300]

ここで、kは0〜6mの全ての値を渡るのだから
k=kの時、k≧-6C_k+2√(m-C_k)>k
だったとすると論理が適合しなくなる。

-6C_k+2√(m-C_k)とkの大小関係を考察しよう。

/*------------------------------------*/
k◇-6C_k+2√(m-C_k)
2≦k+6C_k◇2√(m-C_k)
(6C_k+k)^2◇4(m-C_k)^2
36C_k^2+12C_k*k+k^2◇4C_k^2-8C_km+4m^2
32C_k^2+4(3k+2m)C_k+k^2-4m^2◇0
z2(C_k)=32C_k^2+4(3k+2m)C_k+k^2-4m^2
z2(C_k)=0の判別式D3は
D3=4(3k+2m)^2-32(k^2-4m^2)
=4(9k^2+12km+4m^2)-32k^2+128m^2
=4k^2+48mk+144m^2
=4(k^2+12mk+36m^2)
=4(k+6m)^2≧0
よって、z2(C_k)=0は実数解を持つ。
C_k={-2(3k+2m)±2(k+6m)}/32
=(-8k-16m)/32,(-4k+8m)/32
=(-k-2m)/4,(-k+2m)/8
したがって、z2(C_k)<0となるのは
(-k-2m)/4<C_k<(-k+2m)/8
の時。

この場合は
k<-6C_k+2√(m-C_k)
となるので論理不適合となる。
以下はそうでない場合を考える。

すなわち、
C_k≦(-k-2m)/4
または
(-k+2m)/8≦C_k
の場合を検討してみる。

[A3050]より
C_k=(A_k+B_k-k)/6に注意すると

(A_k+B_k-k)/6≦(-k-2m)/4
または
(-k+2m)/8≦(A_k+B_k-k)/6

2(A_k+B_k-k)≦3(-k-2m)
または
3(-k+2m)≦4(A_k+B_k-k)

2(A_k+B_k)≦-k-6m<0
または
6m+k≦4(A_k+B_k)

A_k+B_k≧2だから

6m+k≦4(A_k+B_k)
のみが適合。

ここで[A3030]より
6m+ k=6a3[6m+ k]b3[6m+ k]+a3[6m+ k]+b3[6m+ k]
だったから
6m+k=6A_kB_k+A_k+B_k≦4(A_k+B_k)
6A_kB_k≦3(A_k+B_k)
2A_kB_k≦A_k+B_k
2A_kB_k-A_k-B_k≦0
(2A_k-1)(B_k-1)+A_k≦1

B_k=1の時
A_k=(2A_k-1)(B_k-1)+A_k≦1
よって、A_k=1

B_k≧2の時
(2*1-1)*(2-1)+1=2≦(2A_k-1)(B_k-1)+A_k≦1

よって、不適。

同様にA_k≧2の場合も不適。

ここで、
(a3[6m+k1],b3[6m+k1])≠(a3[6m+k2],b3[6m+k2])
(0≦k1<k2≦6m)

だから
複数のkに対して
(a3[6m+k],b3[6m+k])=(1,1)

とはできない。

仮定下では
k=0〜n(=6m)の複数の式を前提としているから

/*------------------------------------*/

結局、仮定下のケースで不適合が生じたから

つまり。。。

n=6m≡0(mod.6)の条件下では

n =f3(a3[n ],b3[n ])
n+1=f3(a3[n+1],b3[n+1])
n+2=f3(a3[n+2],b3[n+2])
...
n+k=f3(a3[n+k],b3[n+k])
...
n+n=f3(a3[n+n],b3[n+n])

(0≦k≦n)
...[A3020]

と表す事はできない。
少なくともいずれか1つ以上のkについて
n+k=f3(a3[n+k],b3[n+k])
とは表せない。

/*--------------------------*/

No.73542 - 2021/04/03(Sat) 18:36:30

Re: 双子素数無限と見てごく一部だけ証明 / z
細かい個々の証明は見ていませんが

最後に
> 少なくともいずれか1つ以上のkについて
> n+k=f3(a3[n+k],b3[n+k])
> とは表せない。


> /*--------------------------*/

とありますが、このn+kについて、
n+k=f1(a,b) あるいはn+k=f2(a,b) の可能性は否定されてないですよね?

だとすると、

> /*====================================*/
>(予想命題1)


> f1(a1,b1)=6a1b1-a1-b1
> f2(a2,b2)=6a2b2+a2-b2
> f3(a3,b3)=6a3b3+a3-b3


> として

> n1≦n2≦2n1の範囲内で
> f1(a1,b1),f2(a2,b2),f3(a3,b3)
> のいずれの形式でも表せないn2が
> 常に少なくとも1つ存在する。
> ...[T0010]
> /*====================================*/


への道のりは、はるかに遠いのではないでしょうか?

No.73543 - 2021/04/04(Sun) 08:06:13

Re: 双子素数無限と見てごく一部だけ証明 / CEGIPO
> 細かい個々の証明は見ていませんが
> 例えば 最後に
> > 少なくともいずれか1つ以上のkについて
> > n+k=f3(a3[n+k],b3[n+k])
> > とは表せない。
>
> > /*--------------------------*/
>
> とありますが、このn+kについて、
> n+k=f1(a,b) あるいはn+k=f2(a,b) の可能性は否定されてないですよね?
>
> だとすると、
>
> > /*====================================*/
> >(予想命題1)
>
> > f1(a1,b1)=6a1b1-a1-b1
> > f2(a2,b2)=6a2b2+a2-b2
> > f3(a3,b3)=6a3b3+a3-b3
>
> > として
>
> > n1≦n2≦2n1の範囲内で
> > f1(a1,b1),f2(a2,b2),f3(a3,b3)
> > のいずれの形式でも表せないn2が
> > 常に少なくとも1つ存在する。
> > ...[T0010]
> > /*====================================*/
>
> への道のりは、はるかに遠いのではないでしょうか?
>
> #(予想命題1)の解釈が違っているなら別ですが。


コメントありがとうございます。

今回「ごく一部だけ証明」と書いたのは
n=6mという制約条件下でさらに
n+k=f1(a,b)(0≦k≦n=6m)だったと仮定した場合と
n+k=f3(a,b)(0≦k≦n=6m)だったと仮定した場合

の極めて限定的な制約下で「部分的の部分的に」証明を試み
たものです。
実際は
n+k1=f1(a,b),n+k2=f2(a,b),n+k3=f3(a,b)
のようにf1,f2,f3が混じっている場合も
証明しないと双子素数が無限にある証明には
当然なりません。
「道遠し」は全くその通りだろうなぁと思います。
順を追って地道にやっていくしかありません。
(うまくいくかどうか。未解決問題ですから無謀といえば無謀でもあるのですが...)

No.73554 - 2021/04/05(Mon) 11:59:28
よろしくお願いします。 / ゆうか

分からないので教えて頂きたいです。

No.73537 - 2021/04/03(Sat) 16:20:39

Re: よろしくお願いします。 / IT
問3、問4(2)は、そのテキストを見なければ解けません。
No.73539 - 2021/04/03(Sat) 17:02:07
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