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約数 / た
正の整数と3以上の奇数の最大公約数の個数の求め方を教えてください。
No.63550 - 2020/02/22(Sat) 13:41:47

Re: 約数 / ヨッシー
「最大」公約数の個数はどんな場合でも1個です。
No.63551 - 2020/02/22(Sat) 13:44:43

Re: 約数 / た
それでは、3以上の奇数個あるということですか?
No.63552 - 2020/02/22(Sat) 13:59:17

Re: 約数 / らすかる
「正の整数と3以上の“ある”奇数」の最大公約数ならば
2数の最大公約数なので1個です。
「正の整数と3以上の“すべての”奇数」の最大公約数ならば
無限個の数の最大公約数になりますが、
それでも「最大公約数」は1個です。
「3以上の奇数個」は意味がわかりません。

No.63555 - 2020/02/22(Sat) 14:31:53

Re: 約数 / た
正の整数はx個あるとしたら、どうなりますか?
No.63556 - 2020/02/22(Sat) 14:57:28

Re: 約数 / らすかる
そのx個の整数と3以上の奇数の「全体の最大公約数」のことを言っているのですよね?
数が何個あろうと、最大公約数は「すべての数を割り切る最大の自然数」ですから
必ず1個です。

No.63560 - 2020/02/22(Sat) 16:58:42

Re: 約数 / た
正の整数xを動かしたとしても、1個しかないのでしょうか?
No.63562 - 2020/02/22(Sat) 17:12:37

Re: 約数 / らすかる
xが動くのに従って最大公約数の値が変わるだけであり、
常に1個であることは変わりません。

No.63563 - 2020/02/22(Sat) 17:23:16

Re: 約数 / た
yを3以上の奇数とし、yの正の約数の個数と、正の整数xを動かしたときの最大公約数の個数は、xとyとで、場合分けするんじゃないかと思うのですが?
No.63564 - 2020/02/22(Sat) 17:34:22

Re: 約数 / らすかる
どういう場合分けですか?
「最大公約数」はどんな場合でも常に1個ですから、場合分けは不要です。

# 質疑応答がちぐはぐになっている(互いに言いたいことが伝わっていない)だけかも
# 知れません。元の問題があるのなら、それを書いてもらった方が早いと思います。

No.63565 - 2020/02/22(Sat) 17:39:16

Re: 約数 / ast
また宇宙人がどうたらいう例のセリフが出てくるだけのような気がしますが, みなさん懲りないですね……, 頭が下がります.
No.63567 - 2020/02/22(Sat) 18:00:53
(No Subject) / め
集合と命題の分野の考え方を言葉にしてまとめてみたのですが、間違っているところがあればご指摘お願いしたいです。

ある条件Aに対して、十分条件B、必要条件C、必要十分条件Dがあるとする。
包含関係を考えると、十分条件Bは、必要十分条件Dの中にあり、
必要十分条件Dは、必要条件Cの中にあるので、
即ち、十分条件Bの全ては、必要条件Cの中にあることになり、
ただ闇雲に十分条件Bを探すよりは、まず必要条件Cを考え、その中から探していくのが賢明ということになる。C⊃A(=D)⊃Bなので、C⊃Bということ。

No.63542 - 2020/02/22(Sat) 05:55:43

Re: / ヨッシー
C⊃A(=D)⊃B という概念は正しいと思いますが、
「・・・より・・・が賢明」というのはケースバイケースだと思います。

No.63545 - 2020/02/22(Sat) 06:52:26

Re: / め
ありがとうございます!
No.63553 - 2020/02/22(Sat) 14:00:28
へんてこな極限の公式 / YUKI
コンピューターで遊んでいたら、こんな公式を見つけたのですが、これは高校数学の知識で証明できるのでしょうか…?
No.63541 - 2020/02/22(Sat) 04:38:46

Re: へんてこな極限の公式 / X
適当な置き換えで見やすくすれば容易です。

e^{e^(e^e)}=a
π^(π^π)=b
と置くと
(左辺)=lim[n→∞](1+a/x^b)^(x^b)
=lim[n→∞]{(1+a/x^b)^{(x^b)/a}}^a
=e^a
=(右辺)

No.63543 - 2020/02/22(Sat) 06:23:30

Re: へんてこな極限の公式 / YUKI
ありがとうございます!めっちゃ簡単なんですね。

ちなみにxの肩のπを4つにすると成り立たないみたいです。

No.63546 - 2020/02/22(Sat) 06:53:20

Re: へんてこな極限の公式 / らすかる
> ちなみにxの肩のπを4つにすると成り立たないみたいです
二つあるうちの一つだけを4つにすれば当然成り立ちませんが、
両方とも4つにすれば成り立つはずです。

No.63547 - 2020/02/22(Sat) 07:22:38

Re: へんてこな極限の公式 / YUKI
らすかる 様

https://ja.wolframalpha.com/input/?i=%28lim%5Bx%E2%86%92%E2%88%9E%5D%281%2B1%2Fx%5E%CF%80%5E%CF%80%5E%CF%80%5E%CF%80%29%5Ex%5E%CF%80%5E%CF%80%5E%CF%80%5E%CF%80%29%EF%BC%9De

これはWolframAlphaがまだ不完全ということでしょうか?

No.63548 - 2020/02/22(Sat) 07:36:42

Re: へんてこな極限の公式 / らすかる
考え方によっては不完全とも言えますが、
「人間が考えることはすべて解ける」ようにするのは
不可能ですから、
「WolframAlphaの仕様上の限界を超えている」
と考えるのが普通だと思います。
lim[x→∞]f(x^π^π^π^π^π^π^π^π^…^π^π)
=lim[x→∞]f(x)
なのですから、元の式はπがいくつあっても成り立ちます。

# WolframAlphaは、この式に限らず複雑な式を与えると
# 間違った答えを返すことがありますので、盲信は禁物です。

No.63549 - 2020/02/22(Sat) 10:15:04

Re: へんてこな極限の公式 / YUKI
大変勉強になりました。ありがとうございます。
No.63559 - 2020/02/22(Sat) 16:07:14
(No Subject) / p
http://www.vimagic.co.jp/sansu4/zukei/121016/10-16.html

上記問題ですが、斜線部分の三角形の高さがどうしてそうなるのか、また、平行四辺形の面積の何倍か問われていますが、この場合、平行四辺形の面積を1と置いて考えているのでしょうか?よろしくお願いします。

No.63539 - 2020/02/22(Sat) 04:01:13

Re: / ヨッシー
平行四辺形ABCDの面積を1と置いたときの、△PEDの面積を考えることで、
△PEDが平行四辺形ABCDの何倍かを答えようとしている。
というのは事実ですし、「何倍」というのはそういうものです。

ただ、常に面積=1を意識しているかというと、それは人それぞれです。
下の図で、D、EがBCの3等分点であるとき、△ABDの面積は、△ABCの面積の何倍か、という問題のとき、
△ABCの面積を1として、BC=aとおくと、高さは2/aであり、
BD=a/3 なので、△ABDの面積は
 a/3×2/a÷2=1/3
なので、答えは 1/3倍。
と考えるタイプの人なら、「考えている」といえますし、
面積比は底辺比なので、1/3倍。と考える人は、そうではないと言えます。

No.63544 - 2020/02/22(Sat) 06:46:49

Re: / p
その三角形で、高さが2/aになる理由がわかりません。
また、この平行四辺形の問題で、面積比だけを使う場合、どのような解法になるでしょうか?

No.63566 - 2020/02/22(Sat) 17:55:01

Re: / ヨッシー
高さ=面積÷底辺×2 より 2/a です。

△AID は平行四辺形ABCDの1/2倍
△EID は△AIDの3/4倍
△EPD は△EIDの9/11倍
以上より
 1/2×3/4×9/11=27/81
です。
解説にすでに書かれていることをなぞっただけですが。

No.63574 - 2020/02/23(Sun) 11:20:12

Re: / p
本問題で、

相似比は9:2になります。

斜線部分の三角形の底辺は9/12=3/4

高さは9/(9+2)=9/11なので、

面積は平行四辺形の→3/4×9/11÷2=27/88倍です。

とありますが、高さがどうしてそうなるのかわかりません。

No.63578 - 2020/02/23(Sun) 17:54:48

Re: / ヨッシー
私の
>△EPD は△EIDの9/11倍
は、IP:PD=2:9 から導いているので、高さを言っているわけではありませんが、
どうしても高さを表したいのであれば、

図のように、PからBC,ADに垂線PM,PNを引いて、
 △PND∽△PMI 相似比9:2
から、
 PN:PM=9:2
となります。

No.63579 - 2020/02/23(Sun) 18:07:32

Re: / p
ありがとうございました。
No.63636 - 2020/02/28(Fri) 01:13:04
青チャート数?T EX75 / 岩波
問題
xの方程式x^2-(k-3)x+5k=0,x^2+(k-2)x-5k=0が共通の解をもつように定数kの値を定めて,その共通の解を求めよ。

という問題なんですが。
解答では最初に
「x=αとおいて方程式にそれぞれ代入すると…」
とxにαを代入しています。
こうするとα=0,-1/2が求められて、上の式に代入するとk=0,5/22が求められて、その値を上の式に代入してx=0,-1/2を求めています。

ただ、この時にx=αを行わなくても、でそのまま計算して、x=0,-1/2を求めてからk=0,5/22を求めては駄目なんでしょうか。

このやり方だと、問題文には「定数kの値を定めて、その共通の解を求めよ」とありますが、先に共通の解を求めてから定数kの値を求めてしまう事になります。

このx=αと置かないやり方は正しいのでしょうか。またこの解答を模試や試験で書いた場合減点されてしまうんでしょうか。

回答宜しくお願いします。

No.63532 - 2020/02/21(Fri) 23:02:41

Re: 青チャート数?T EX75 / X
岩波さんの方針でも問題ありません。
この問題は
x^2-(k-3)x+5k=0
x^2+(k-2)x-5k=0
をx,kについての連立方程式として解く
ことと同義ですので。

No.63534 - 2020/02/21(Fri) 23:14:58

Re: 青チャート数?T EX75 / 岩波
回答ありがとうございます。

減点はされないでしょうか

もしもそういう意味も含まれていたら二度手間ですいません<(_ _;)>

No.63535 - 2020/02/21(Fri) 23:26:55

Re: 青チャート数?T EX75 / X
減点はされないと思います。
No.63537 - 2020/02/21(Fri) 23:50:38

Re: 青チャート数?T EX75 / 岩波
気になっていたので助かりました。
回答ありがとうございました。

No.63538 - 2020/02/22(Sat) 00:46:49
行列の多項式 / かるね
(3)の解き方についてどなたかご教授頂けないでしょうか。
よろしくお願いします。

No.63530 - 2020/02/21(Fri) 01:47:36

Re: 行列の多項式 / ast
(2) で固有多項式 (に A を代入して O になる事実) が出てきているので, 固有多項式を φ(x) と書くことにすれば, g として f を φ で割った余りがとれるのでは?

# h(A)=O となる低次の h(x) があれば, その h を使って f の次数を下げればよい, という話なので固有多項式に拘る必要があるわけではありません.

No.63531 - 2020/02/21(Fri) 14:46:50

Re: 行列の多項式 / かるね
ありがとうございます。その場合、題意のf(A)≠Oという条件はどう絡んでくるのでしょうか。
No.63533 - 2020/02/21(Fri) 23:02:44

Re: 行列の多項式 / ast
別に無理に絡める必要ないのでは…?
# f(A)=O なら自明な g(x)=0 をとればよいので, f(A)=Oの場合を除かなくても話は成立すると思います.
# まあ多項式としての0の次数について言及を避けたいということかもしれませんが.

No.63536 - 2020/02/21(Fri) 23:31:51

Re: 行列の多項式 / かるね
ありがとうございます。

ちなみに、f=φ(x)+g, φ(x):固有多項式
はなぜ成り立つのでしょうか。

お手数をおかけしますが、また返信頂けますと助かります。

No.63568 - 2020/02/22(Sat) 18:08:51

Re: 行列の多項式 / ast
> f=φ(x)+g, φ(x):固有多項式
> はなぜ成り立つのでしょうか。


そこまで強い主張は問題の解答に必要ないですし, さすがにそんな都合よく割った商 Q(x) が Q(x)=1 になったりしないと思いますが……,

 f(x) = Q(x)φ(x) + g(x)   (deg(g) < n=deg(φ))
のとき
 f(A) = Q(A)O + g(A) = g(A)

ではどこか足りないとお考えでしょうか……?

No.63569 - 2020/02/22(Sat) 18:30:10

Re: 行列の多項式 / かるね
申し訳ございません。
誤: f=φ(x)+g, φ(x):固有多項式
正: f(x)=Q(x)φ(x)+g(x), φ(x):固有多項式,Q(x):商
正の式が何故成り立つかお聞きしたかったですが、解決しました。

要は、φ(x)の次数よりQ(x)とg(x)の次数は低くく、
x=Aに代入することで、Q(A)=0となって、f(x)=g(x)が成り立つということですよね。

ありがとうございました。

No.63570 - 2020/02/22(Sat) 19:42:17

Re: 行列の多項式 / ast
解決されたとのことなので必要ないとは思いますが多少の補足を.

> 正の式が何故成り立つか
これは既に書いた通り割り算をしてという話なので, なぜ成り立つかではなくて成り立つような多項式の組 Q, g をとったというべきです. それがなぜ存在するかは (それが f, φ に対してちょうど一通りに決まることと合わせて) 高校数学で履修したはずと思いますので, もしまだあやふやにおもわれるのでしたら多項式の割り算について復習されるとよいでしょう.

後は細かい点ですが (まあ, 多くは単純な打ち間違いだろうとは思いますが)
> φ(x)の次数よりQ(x)とg(x)の次数は低くく、
これも割り算の話ですが, Q の次数は φ の次数より低いとは限りません. 実際, f の次数 m が 2n より大きければ Q の次数は φ の次数より高いです. また Q について
> x=Aに代入することで、Q(A)=0となって
は成り立つとは限りませんし, x=A を代入した Q(A) がどんな行列でもこの話には寄与しません. 重要なのは φ(A)=O という (2) の結果だけです.

念のため書いておきますが, ここで (A の) 固有多項式 φ と言っているものは, (2) に出てきた行列 (A-α[1]E)…(A-α[n]E) に (3) の設定で対応する多項式です. つまり φ(x) := (x-α[1])…(x-α[n]); もちろん φ(A) = (A-α[1]E)…(A-α[n]E) = O ((2) の結果) です.
# 言うまでもなく, この意味での固有多項式 φ(x) は線型代数学で通常いう意味での行列 A の固有多項式に他なりません (それは (1) の形に帰着できることから容易に確認できると思います) が, (2) の結果を使うだけならべつに φ が何者かを知る必要はないともいえるでしょう.

> f(x)=g(x)が成り立つ
成り立つのは正しくは f(A)=g(A) ですね. m=deg(f) > n が仮定ですから f(x)≠g(x) という前提で考えていることになります.

No.63580 - 2020/02/23(Sun) 19:26:37
微分法と積分法 / 耐水性
この問題の解き方を教えていただきたいです。
よろしくお願いします。

No.63523 - 2020/02/20(Thu) 21:25:50

Re: 微分法と積分法 / ヨッシー
y=x^2−(a+1)x+a と y=a(x−1)
を連立させて、
 x^2−(a+1)x+a=a(x−1)
整理して
 x^2−(2a+1)x+2a=0
因数分解して
 (x−1)(x−2a)=0
 x=2a,1
2a<1 より、両者で囲まれた部分の面積は
 (1−2a)^3/6=36
 1−2a=6
よって、
 a=−5/2

こちらの公式を使っています。

No.63525 - 2020/02/20(Thu) 21:54:39

Re: 微分法と積分法 / 耐水性
解説ありがとうございます。
理解できました。

No.63529 - 2020/02/20(Thu) 22:38:41
(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
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