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(No Subject) / 受験生
この問題が解けません。
どのような方針で解いていけばいいのかがわかりません。
(1)の解き方を教えて欲しいです。

No.63522 - 2020/02/20(Thu) 20:46:15

Re: / IT
直線PQ の方程式は y=(4/t)(1-x/t) です。
これと 0<x<tが満たすべき条件だと思います

(2)各xについてyの最大値M(x)を求めます。

No.63526 - 2020/02/20(Thu) 21:57:33

Re: / ヨッシー
(1)
結局は、直線PQの式をtの入った形で表せ、ということです。
P(t, 0)、Q(0, 4/t) より
 y=ax+4/t
とおき、これがPを通ることより
 at+4/t=0
 at^2=−4
t>0 より
 a=−4/t^2
よって、求める式は
 y=−4x/t^2+4/t

(2) はITさんの書かれた方針です。

No.63527 - 2020/02/20(Thu) 22:02:56
(No Subject) / るす
(2)が分かりません。
教えていただきたいです。

No.63519 - 2020/02/20(Thu) 18:27:26

Re: / ヨッシー
△AEF∽△CDF で相似比は1:2 なので、
 AF:FC=1:2
よって、FHはACの(1/2−1/3=)1/6倍
△ACDは四角形ABCDの1/2であり、
△DFHはさらにその 1/6 倍なので、
△DFHは四角形ABCDの1/12倍。
求める比は 1:12

No.63521 - 2020/02/20(Thu) 19:05:11
(No Subject) / ウチ
赤文字で書いたところあってますか?
No.63518 - 2020/02/20(Thu) 18:17:55

Re: / ヨッシー
合ってます。
No.63520 - 2020/02/20(Thu) 18:58:40

Re: / ウチ
ありがとうございます
No.63572 - 2020/02/23(Sun) 11:11:10
(No Subject) / たけ
この問題の(1)教えてください
No.63515 - 2020/02/20(Thu) 00:53:01

Re: / X
↑OP・↑AP+↑AP・↑BP+↑BP・↑OP=0

↑OP=↑p
↑OA=↑a
↑OB=↑b
を用いると
↑p・(↑p-↑a)+(↑p-↑a)・(↑p-↑b)+(↑p-↑b)・↑p=0
左辺を展開して整理をします。

No.63516 - 2020/02/20(Thu) 06:17:45
(No Subject) / たけ
カッコ一番わからないです教えてください
No.63512 - 2020/02/19(Wed) 21:03:36

Re: / ヨッシー
C1 と C2 が接するということは、両者を連立させた、
 ax^2=b(x−2)^2+4
が重根を持つということです。移項して展開して、
 (a−b)x^2+4bx−4b−4=0
a=b のとき、両者は接しないので、a≠b。
このとき判別式を取って、
 D/4=4b^2+4(a−b)(b+1)=0
 b^2+(a−b)(b+1)=0
 ab+a−b=0
 b(1−a)=a
1−a≠0 より
 b=a/(1−a)=−a/(a−1)

No.63513 - 2020/02/19(Wed) 21:19:08

Re: / たけ
理解できましたありがとうございます!
No.63514 - 2020/02/20(Thu) 00:52:18
(No Subject) / かける
この問題の⑵は公式から与式の右辺のθにxを代入するだけではダメなのですか?
No.63509 - 2020/02/19(Wed) 17:55:48

Re: / かける
公式です
No.63510 - 2020/02/19(Wed) 17:56:20

Re: / IT
被積分関数の中にxがあるので分離する必要があると思います。
(x-θ) の x

No.63511 - 2020/02/19(Wed) 18:11:09

Re: / かける
> 被積分関数の中にxがあるので分離する必要があると思います。
> (x-θ) の x



なぜ分離する必要があるのでしょうか?
理解ができていなくて申し訳ありません

No.63524 - 2020/02/20(Thu) 21:35:28

Re: / IT
公式のfの中にxがある場合はダメです。 (なぜその公式が正しいかを考えると分かると思います。)

簡単な例でダメであること確認してください。

∫[0,x](xt)dt
∫[0,x](x-t)dt
を x で微分すると それぞれどうなりますか?
かける さんの考えておられる方法と、定積分を計算してから微分する方法で比べてみてください。

No.63528 - 2020/02/20(Thu) 22:15:36
(No Subject) / め
q²-2xq+y²=0
このqが0以外の実数を動くとき、xとyの存在範囲を図示するという問題なのですが、、q≠0を考えたいので、、
q=0ならばy=0、そしてy=0ならばq=0も成立してしまうので、まずyが0になってはいけないと考えy=0、即ちx軸を除外したのですが、間違っていました。
これは、q=0ならばy=0は確かに成り立つがy=0ならばq=0は、反例q=2xがあるから、ということでしょうか?
出来るだけ「集合と論理」的な考え方で解説をお願いしたいです。

No.63502 - 2020/02/19(Wed) 11:28:12

Re: / らすかる
> q=0ならばy=0、そしてy=0ならばq=0も成立してしまう
「y=0ならばq=0も成立してしまう」は間違いです。
y=0でも例えばq=2,x=1ならば式を満たしますので
「y=0ならばq=0」は成り立ちません。

No.63503 - 2020/02/19(Wed) 11:51:43

Re: / め
y=0であれば、確かにq=0は1つの解だが、q=2xも解なので、x≠0であればqはまだ0以外の実数を動ける。よってy=0を除外すると、qの実数解(0以外の)の一部まで除外してしまう。という考え方はあっていますか?
No.63504 - 2020/02/19(Wed) 12:06:03

Re: / らすかる
合っていますが、普通は(論理的な考え方では)
「q=0ならばy=0だが、逆が成り立たないのでy=0を除外することはできない」
と考えると思います。
また反例は一つあれば十分なので、反例を挙げる場合は
「q=2xうんぬん」と説明するよりも「q=2,x=1」のように
具体値を挙げた方が明確で良いと思います。

No.63505 - 2020/02/19(Wed) 12:24:16

Re: / め
ありがとうございます!
No.63506 - 2020/02/19(Wed) 12:38:46
(No Subject) / たけ
ADはどのようにだすのですか?
ちなみに解答は四角に一桁とは限りません。

No.63501 - 2020/02/19(Wed) 10:33:10

Re: / ヨッシー
点CはABのB側でBC=5となる点です。
△ODCは直角三角形で、
 BO=DO=7.5
より、
 OC=12.5
三平方の定理より
 CD=√(OC^2−OD^2)=10
△ODCは3辺が3:4:5の三角形なので、点DからOCに
下ろした垂線の足をEとすると、
 DE=CD×3/5=6
 CE=CD×4/5=8
よって、
 AE=20−8=12
△AEDは、3辺が1:2:√5 の三角形となるので
 AD=6√5

No.63507 - 2020/02/19(Wed) 12:55:54

Re: / たけ
わかりました!ありがとうございます!
No.63508 - 2020/02/19(Wed) 14:44:51
積分できないです。教えてください。 / 医浪人
誰か下の写真の積分の仕方を教えて欲しいです…
No.63488 - 2020/02/18(Tue) 21:57:15

Re: 積分できないです。教えてください。 / m
x=tan(y)
の置換で解けます。

分母がx^2+1っぽいときはこうするとたいていできます。

No.63490 - 2020/02/18(Tue) 22:14:16

Re: 積分できないです。教えてください。 / m
もし、式変形で困ってるなら

tan^2(y) + 1
= (sin^2(y) + cos^2(y)) / cos^2(y)
= 1/cos^2(y)

も使います。

No.63496 - 2020/02/18(Tue) 23:06:14

Re: 積分できないです。教えてください。 / 医浪人
ありがとうございます。
No.63498 - 2020/02/18(Tue) 23:49:37
(No Subject) / えむ
連投ですみません。
No.63487 - 2020/02/18(Tue) 21:48:53
空間図形の問題 / えむ
中学数学を勉強しています。
下線部の部分がなぜこう表すことができるのかわかりません。
初歩的な問題でお恥ずかしいですが、よろしくお願い致します。

No.63486 - 2020/02/18(Tue) 21:48:07

Re: 空間図形の問題 / ヨッシー
この画像が続きということで良いですか?
No.63491 - 2020/02/18(Tue) 22:23:36

Re: 空間図形の問題 / ヨッシー
単位の cm は省略します。

まず、△ABCと△AOCは、ACが共通で、残りの2辺がいずれも6なので、両者は合同です。
よって、HA=HC=HOであり、これを2r(円の直径)と置くと、
 AC=AH+HC=4r
です。

一方、△OACの面積はOAを底辺とするとOCが高さになるので、
 OA=OC=6
より
 △OAC=6×6÷2=18
です。

No.63492 - 2020/02/18(Tue) 22:27:59

Re: 空間図形の問題 / えむ
ありがとうございました。
納得しました。
またお願い致します。

No.63517 - 2020/02/20(Thu) 14:52:03
最大化問題 / かるね
画像のような最大化問題の解き方を教えてほしいです。
No.63485 - 2020/02/18(Tue) 20:44:11

Re: 最大化問題 / m
問題文は正しいですか?
一行目のy_2, ..., y_nに二乗が付いていそうだし、
三行目はその省略の仕方だと
λ_1 > λ_2 * λ_3 * ... * λ_n >0
という意味になってしまいます。
(不等号を省略しているのか、掛け算を省略しているのか、わかりません。)
なんとなく問題設定に違和感があるので聞いてみました。元のであっているなら、あってると教えてください。お手間をおかけします。

あと、学年(学部)等も教えていただけると、何を前提として説明すればいいのか分かって回答しやすいです。

No.63489 - 2020/02/18(Tue) 22:06:57

Re: 最大化問題 / かるね
•y_2,y_nに二重のつけ忘れをしてしまいました。申し訳ございません。
•三行目に関しては、不等号の省略ですね。申し訳ございません。
正しくは
λ1>λ2>•••>λn>0
です。

元々は画像の問題(2)を考える際に、考察した最大化問題です。
学年は情報学部の大学2年です、
よろしくお願いします。

No.63493 - 2020/02/18(Tue) 22:34:56

Re: 最大化問題 / かるね
連投になってすいません。
正しい最大化問題はこのようになります。

No.63494 - 2020/02/18(Tue) 22:46:36

Re: 最大化問題 / m
(添え字をy[1]のように書きます。)

λ[1] > ... > λ[n]とする。

方針は良さそうなので、
Max y[1]^2λ[1]^2 + ... + y[n]^2λ[n]^2
 s.t. y[1]^2 + ... + y[n]^2 = 1
がλ[1]^2になることを示します。

最大値を求める方法はいくつかありますが、この場合は次の二つを示せばよさそうです。
(1) あるy[1], ..., y[n] s.t. y[1]^2 + ... + y[n]^2 = 1
 が存在してy[1]^2λ[1]^2 + ... + y[n]^2λ[n]^2 = λ[1]^2

(2) すべてのy[1], ..., y[n] s.t. y[1]^2 + ... + y[n]^2 = 1
 に対してy[1]^2λ[1]^2 + ... + y[n]^2λ[n]^2 ≦ λ[1]^2

(1), (2)が言えれば、λ[1]^2が最大値になることが言えます。

証明:
(1)は
y[1] = 1, y[2] = ... = y[n] = 0とおくと成り立ちます。

(2)は
y[1]^2 + y[2]^2 ... + y[n]^2 = 1とする。
各i = 2, ... nにたいして
λ[i] < λ[1]より
y[i]^2λ[i]^2 ≦ y[i]^2λ[1]^2
が成り立つ。iについて足すと
y[1]^2λ[1]^2 + y[2]^2λ[2]^2 + ... + y[n]^2λ[n]^2
≦ y[1]^2λ[1]^2 + y[2]^2λ[1]^2 + ... + y[n]^2λ[1]^2
 = (y[1]^2 + y[2]^2 ... + y[n]^2)λ[1]^2
 = λ[1]^2
となり言えました。

No.63495 - 2020/02/18(Tue) 23:03:55

Re: 最大化問題 / かるね
ありがとうございます。
一点気になることがあります。

λ[i] < λ[1]より
y[i]^2λ[i]^2 ≦ y[i]^2λ[1]^2

上のように、<から≦に変化する理由を教えていただきたいです。

No.63497 - 2020/02/18(Tue) 23:42:36

Re: 最大化問題 / m
y[i]^2>0のときは"<"でいいのですが、
y[i]^2=0のときは両辺とも0となって"="となるからです。

No.63499 - 2020/02/19(Wed) 00:16:37

Re: 最大化問題 / かるね
ありがとうございました!
No.63500 - 2020/02/19(Wed) 00:19:58
三角関数の問題 / かんたろう
cos(2α)+cos(β)=cos(2β)+cos(α)=1/2 のとき、cos(α)とcos(β)の値を求めよ

上記の問題が分かりません
ご検討よろしくお願いいたします。

No.63479 - 2020/02/17(Mon) 13:57:39

Re: 三角関数の問題 / IT
x=cos(α),y=cos(β) とおく
2倍角の公式から元の式は 2x^2-1+y=2y^2-1+x=1/2
∴2x^2-1+y-(2y^2-1+x)=0
∴(2(x+y)-1)(x-y)=0
∴y=1/2-xまたはy=x
これを2x^2-1+y=1/2  に代入して解く.

No.63480 - 2020/02/17(Mon) 13:58:12
n次導関数の導出方法 / かるね
画像の(3)を解く際、f(x)のn次導関数を導出したいのですが、導出方法を教えてほしいです。
よろしくお願いします。

No.63465 - 2020/02/16(Sun) 19:32:14

Re: n次導関数の導出方法 / m
求めるのは難しいと思います。
そして、(3)を示すためには求める必要はありません。

f(x)のx > 0におけるn階導関数は
ある多項式関数P_nを使って
P_n(1/x) e^(-1/x)
と書けることが(帰納法により)言えます。

あとは任せます。厳密にやると結構長いです。
わからなければ聞いてください。

No.63466 - 2020/02/16(Sun) 20:20:38

Re: n次導関数の導出方法 / かるね
mさん
ご返信ありがとうございます。
帰納法を使ったn階導関数の導出法がわかりません。
ご教授お願いできないでしょうか。

No.63467 - 2020/02/16(Sun) 20:37:15

Re: n次導関数の導出方法 / m
添え字が多いので画像で。
(ちょっとだけ修正)

No.63468 - 2020/02/16(Sun) 21:10:22

Re: n次導関数の導出方法 / かるね
ありがとうございます。
ちなみに、P1(x)は
P1(x)=x^2
でよろしいですか?

No.63469 - 2020/02/16(Sun) 21:32:39

Re: n次導関数の導出方法 / m
はい。
No.63471 - 2020/02/16(Sun) 21:41:41

Re: n次導関数の導出方法 / かるね
了解致しました。

画像のように、n階導関数の極限を使って、c^∞を証明したいのですが、この極限を導出法のご教授お願いできますか。

No.63474 - 2020/02/16(Sun) 23:02:29

Re: n次導関数の導出方法 / m
それはカンタン。
y=1/xと置き換えて、P_nは多項式だから
lim[y to ∞] P_n(y)/e^y = 0

No.63475 - 2020/02/17(Mon) 00:10:05

Re: n次導関数の導出方法 / かるね
P_n(y)は一定値と考え、y→∞のとき
(P_n)/∞ = 0
という感じで、極限は0になるっていうことですか?

自分の考えでは、P_n(y)はyの関数なので、y→∞のとき
∞/∞
になるのかと考えました。

No.63476 - 2020/02/17(Mon) 00:30:10

Re: n次導関数の導出方法 / らすかる
多項式よりもe^xの方が発散速度が速いので、(多項式)/e^xは0に収束します。

(証明)
(多項式)/e^xの分子の次数がm次のとき、分子分母をx^mで割れば
分子は定数(m次の係数)に収束しますので、分母をx^mで割ったe^x/x^mが
+∞に発散することを示せば十分です。
f(x)=√x-logxとおくとf'(x)=(√x-2)/2xなのでx>4のときf(x)は増加
f(4)=2-log4=2(1-log2)>0なのでx≧4でf(x)>0
よってx≧4で√x>logxなので
lim[x→∞]x-mlogx>lim[x→∞]x-m√x=lim[x→∞](√x)(√x-m)=+∞
lim[x→∞]e^(x-mlogx)=+∞
∴lim[x→∞]e^x/x^m=+∞

No.63478 - 2020/02/17(Mon) 05:31:18

Re: n次導関数の導出方法 / かるね
皆さんありがとうございます。
解決しました。

No.63484 - 2020/02/18(Tue) 20:41:33
(No Subject) / うい
サイコロをn回投げる時、1の目が偶数回出る確率をPnとする
Pn+1をPnを使って表せ

という問題で、「n回目までに偶数回1が出ていて、n+1回目に2〜6の目が出る」のと「n回目までに奇数回出て 、n+1回目で1」を合わせた確率になることまではわかったのですが、
前者の方を (5/6)P[n] で表せる理由がわかりません。
なぜ、2〜6の目が出る確率にp(n)をかけているのですか?

No.63460 - 2020/02/16(Sun) 17:34:45

Re: / らすかる
「n回目までに偶数回1が出る確率」がP[n]
「n+1回目に2〜6の目が出る確率」が5/6ですから
n回目までに偶数回1が出て、かつn+1回目に2〜6の目が出る確率は
(n回目までの結果とn+1回目の結果は独立なので)P[n]と5/6の積になります。

No.63462 - 2020/02/16(Sun) 18:03:46

Re: / うい
そうなんですね……
奥が深いです。
また質問するかもしれません、よろしくお願いします。

No.63464 - 2020/02/16(Sun) 18:34:32
特性方程式 / うい
a(1)=6、a(n+1)=4a(n)−9

b(n+1)=4b(n)
となるのが理解できないので教えてください
お願いします

No.63459 - 2020/02/16(Sun) 16:57:58

Re: 特性方程式 / らすかる
b[n]=a[n]-3とおくというのは
b[1]=a[1]-3, b[2]=a[2]-3, b[3]=a[3]-3,…のように
すべての自然数nに対してb[n]=a[n]-3とおくという意味ですから
b[n+1]=a[n+1]-3でもあり、
前の行で
a[n+1]-3=4(a[n]-3)
となっていて
(左辺)=a[n+1]-3=b[n+1]、(右辺)=4(a[n]-3)=4b[n]ですから
b[n+1]=4b[n]となります。

No.63461 - 2020/02/16(Sun) 18:01:50

Re: 特性方程式 / うい
解説ありがとうございます


理解できました!嬉しいです。

No.63463 - 2020/02/16(Sun) 18:30:20
複素平面 / Ran
この問題を見てください。

解答で、z=0のとき |ω|=1が成り立つから…
とあるのですが、どうしてz=0のときに限られるんですか??
z≠0のときにたまたま |ω|=1になることはないんでしょうか?

No.63453 - 2020/02/16(Sun) 10:42:10

Re: 複素平面 / Ran
解答です
No.63454 - 2020/02/16(Sun) 10:43:37

Re: 複素平面 / m
その文は、「|w|=1がz=0の場合に限る。」という意味ではありません。
「z=0を代入すると|w|=1が成り立つ」という意味です。
より日本語的には「z=0としても|w|=1が成り立つ」ということ。

(計算、議論を簡単にするためにz=0という特別な場合を考えたのです。)

No.63456 - 2020/02/16(Sun) 11:06:44

Re: 複素平面 / Ran
ではどうして、z=0のとき |ω|=1が成り立つとわかるのですか??
まだaしか値は出ていないのに……


何度も質問すいません

No.63457 - 2020/02/16(Sun) 12:40:32

Re: 複素平面 / らすかる
単位円は原点中心半径1の円ですから
単位円上の点の絶対値は1です。
ですから、条件からzが虚軸上の点であれば
|ω|=1となります。

No.63458 - 2020/02/16(Sun) 13:17:26

Re: 複素平面 / Ran
全然わからんくて泣き

いつもすいません((

No.63470 - 2020/02/16(Sun) 21:34:15

Re: 複素平面 / らすかる
与えられた条件から
・zが虚軸全体を動くとき、ωの軌跡をCとする
 → zが虚軸上にあればωはC上にある
・Cは単位円の周に含まれる
 → C上の点は原点からの距離が1である
 → ωがC上にあれば|ω|=1である
よって
zが虚軸上にある⇒ωはC上にある⇒|ω|=1である
となり、z=0は虚軸上の点ですから|ω|=1となります。

これでわからない箇所がある場合は、わからない箇所を具体的に書いて頂ければ
その箇所をさらに詳しく説明します。

No.63477 - 2020/02/17(Mon) 01:05:38
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
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.63447 - 2020/02/15(Sat) 13:47:25

Re: 高校数学 / らすかる
a[n+1]=2/(a[n]+1)
a[n+1]+k=2/(a[n]+1)+k
a[n+1]+k=(ka[n]+k+2)/(a[n]+1)
1/(a[n+1]+k)=(a[n]+1)/(ka[n]+k+2)
1/(a[n+1]+k)=1/k-(2/k^2)(1/(a[n]+1+2/k))
分母が同じ形になるためにはk=1+2/k
これを解いてk=-1,2なのでk=-1を代入すると
1/(a[n+1]-1)=-1-2/(a[n]-1)
b[n]=1/(a[n]-1)とおくと
b[n+1]=-1-2b[n], b[1]=-1
これを解いて b[n]=((-2)^n-1)/3
∴a[n]=1/b[n]+1=3/((-2)^n-1)+1

No.63449 - 2020/02/15(Sat) 15:41:34
(No Subject) / やーし
困ってます!助けてほしいです🙏
No.63445 - 2020/02/14(Fri) 19:46:23

Re: / ヨッシー
そういうふうにやるしかないでしょうね。

強いて言うなら、有効数字を考慮して
 73800/92300=0.799・・・
とするくらいでしょうか。

No.63446 - 2020/02/15(Sat) 08:32:34
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