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★ 恒等式の逆の確認 / イブ
恒等式の逆の確認について質問です。

整式x^100をx^2-1で割った余りを求めよ。

[解答]
x^100=(x^2-1)Q(x)+ax+b……?@
?@にx=−1,1を代入
1=a+b
1=-a+b
よってa=0,b=1
求める余りは1


?@は恒等式でx=−1、1を代入したから逆にa=0,b=1の
とき、?@が恒等式になるかを調べなくていいのですか。
実際にQ(x)がわからないので、?@の右辺が本当にx^100になるのかを調べるのはできないと思いました。
どの参考書も逆が成り立つのを書いていません。

No.62786 - 2019/12/25(Wed) 02:12:02

☆ Re: 恒等式の逆の確認 / らすかる
x^100をx^2-1で割った商をQ(x)、余りをax+bとしたので
x^100=(x^2-1)Q(x)+ax+bは恒等式であり、
必ずこの式を満たすa,bがただ一組だけ存在します。
(x^100をx^2-1で割れば商と余りは必ず一つに決まるから)
そしてx=-1,1を代入したときにこの式が成り立つのは
a=0,b=1の場合のみですから、
x^100=(x^2-1)Q(x)+1は確実に恒等式になります。

# a=0,b=1以外のときはx=-1,1を代入して成り立ちませんので
# 恒等式ではありません。そして、x^100=(x^2-1)Q(x)+ax+bの
# 形の恒等式が必ず一つ存在しますので、a=0,b=1のときに
# 恒等式にならないとおかしいです。

ちなみに、Q(x)は簡単に求められます。
x^100=(x^100-x^98)+x^98
=(x^100-x^98)+(x^98-x^96)+x^96
=…
=(x^100-x^98)+(x^98-x^96)+(x^96-x^94)+…+(x^2-1)+1
=(x^2-1)(x^98+x^96+x^94+…+1)+1
ですから、Q(x)=x^98+x^96+x^94+…+1です。

No.62787 - 2019/12/25(Wed) 04:23:03

☆ Re: 恒等式の逆の確認 / イブ
必ずこの式を満たすa,bがただ一組だけ存在します。
(x^100をx^2-1で割れば商と余りは必ず一つに決まるから)
↑
なぜですか。


そしてx=-1,1を代入したときにこの式が成り立つのは
a=0,b=1の場合のみですから、
↑
なぜですか。


x^100=(x^2-1)Q(x)+1は確実に恒等式になります。
↑
なぜですか。

# a=0,b=1以外のときはx=-1,1を代入して成り立ちませんので
# 恒等式ではありません。
↑
なぜですか。


そして、x^100=(x^2-1)Q(x)+ax+bの
# 形の恒等式が必ず一つ存在しますので、a=0,b=1のときに
# 恒等式にならないとおかしいです。
↑
なぜですか。

No.62789 - 2019/12/25(Wed) 10:05:01

☆ Re: 恒等式の逆の確認 / らすかる
> 必ずこの式を満たすa,bがただ一組だけ存在します。
> (x^100をx^2-1で割れば商と余りは必ず一つに決まるから)
> ↑
> なぜですか。


(自然数)÷(自然数)の商と余りが一意的に決まるのと同様、
多項式の除算の商と余りも一意的に決まるからです。
具体的にx^100=(x^2-1)Q(x)+ax+bの場合について書くと、
・まずQ(x)は98次式です。
なぜなら99次式以上だと(x^2-1)を掛けて101次式以上となり、
98次式未満だと100次式未満になるからです。
・98次の係数は(x^100の係数)÷(x^2の係数)なので1と決まります。
・Q(x)-x^98に関して同じことを考えれば97次の係数は0、96次の係数は1と決まります。
・同じことを2次の項まで繰り返せば、Q(x)とax+bはただ一通りに決まります。
(実際に除算を行った答えは上に書いた通りです。)


> そしてx=-1,1を代入したときにこの式が成り立つのは
> a=0,b=1の場合のみですから、
> ↑
> なぜですか。


代入すれば1=a+bかつ1=-a+bとなるからです。


> x^100=(x^2-1)Q(x)+1は確実に恒等式になります。
> ↑
> なぜですか。


その下のコメントで書いた理由からです。


> # a=0,b=1以外のときはx=-1,1を代入して成り立ちませんので
> # 恒等式ではありません。
> ↑
> なぜですか。


恒等式とは「xに何を代入しても成り立つ式」のことです。
例えば「x=1を代入して成り立たない式」は恒等式ではありません。


> そして、x^100=(x^2-1)Q(x)+ax+bの
> # 形の恒等式が必ず一つ存在しますので、a=0,b=1のときに
> # 恒等式にならないとおかしいです。
> ↑
> なぜですか。


もしa=0,b=1のときに恒等式にならないとすると、
・a=0,b=1で恒等式でない
・a=0,b=1以外では恒等式でない(x=-1,1のとき左辺と右辺が一致しないから)
により
「Q(x)がどんな式でa,bがどんな値であっても恒等式にならない」
という結論になってしまいますが、これは
・「x^100=(x^2-1)Q(x)+ax+bを満たすQ(x),a,bが存在する」すなわち
「多項式の除算は除数が0でない限り常に可能である」と矛盾するからです。

No.62791 - 2019/12/25(Wed) 13:41:01

☆ Re: 恒等式の逆の確認 / イブ
らすかるさんの丁寧な説明でよくわかりました。

ちなみに、余りは
x^100-5(x^2-1)Q(x)は1次式だから
x^100-5(x^2-1)Q(x)=ax+b……?@とおくと、
?@の左辺はx^100-5(x^2-1)Q(x)は1次式、右辺も1次式だから
?@でxに2個以上の値を代入して成り立ったので、
?@はxについての恒等式と考えたましたがこれで正しいですか。


以下の私の解答のように考えてもいいですか。


[解答]
整式x^100をx^2-1で割った商をQ(x)とすると、余りは1次式だから
x^100-5(x^2-1)Q(x)は1次式となる。
余りをax+bとおくと
x^100-5(x^2-1)Q(x)=ax+b……?@
?@式は必ずxについての恒等式になる。    
?@にx=−1,1を代入して
1=a+b
1=-a+b
よってa=0,b=1
?@の左辺はx^100-5(x^2-1)Q(x)は1次式、右辺も1次式だから
?@でxに2個以上の値を代入して成り立ったので、
?@はxについての恒等式である。
よって、求める余りは1

No.62826 - 2019/12/29(Sun) 16:33:31

☆ Re: 恒等式の逆の確認 / らすかる
x^100をx^2-1で割った商をQ(x)としたのなら、
x^100-(x^2-1)Q(x)は1次式となりますが
x^100-5(x^2-1)Q(x)は1次式にならないと思います。
この(x^2-1)の前にある「5」はどういう意味ですか?

No.62829 - 2019/12/29(Sun) 17:37:35

☆ Re: 恒等式の逆の確認 / イブ
すみません。
x^100-5(x^2-1)Q(x)は間違いでした。
x^100-(x^2-1)Q(x)が正しいです。
以下の形で正しいですか。

[解答]
整式x^100をx^2-1で割った商をQ(x)とすると、余りは1次式だから
x^100-(x^2-1)Q(x)は1次式となる。
余りをax+bとおくと
x^100-(x^2-1)Q(x)=ax+b……?@
?@式は必ずxについての恒等式になる。    
?@にx=−1,1を代入して
1=a+b
1=-a+b
よってa=0,b=1
?@の左辺はx^100-(x^2-1)Q(x)は1次式、右辺も1次式だから
?@でxに2個以上の値を代入して成り立ったので、
?@はxについての恒等式である。
よって、求める余りは1

No.62832 - 2019/12/29(Sun) 18:20:14

☆ Re: 恒等式の逆の確認 / らすかる
間違いではないですが、以下の3行は不要です。
> ?@の左辺はx^100-(x^2-1)Q(x)は1次式、右辺も1次式だから
> ?@でxに2個以上の値を代入して成り立ったので、
> ?@はxについての恒等式である。

# ただし、間違いではありませんので、書いても減点はされないと思います。
上で「?@式は必ずxについての恒等式になる。」と書いていますし、
最初から恒等式を立てているのですから、わざわざ断らなくても恒等式です。
「よってa=0,b=1」からただちに余りは1と確定します。

No.62838 - 2019/12/29(Sun) 21:37:54

☆ Re: 恒等式の逆の確認 / イブ
確かに3行は不要ですね。よくわかりました。
たくさん答えていただきありがとうございました。
勉強になりました。

No.62841 - 2019/12/29(Sun) 21:54:50
★ (No Subject) / クラウス
フーリエ級数展開でf(x)=xを表すと画像の式のようになるようですが、どのようにして画像の式を導いたのでしょうか?
No.62785 - 2019/12/25(Wed) 00:43:24
★ グラフをテイラー展開で解く場合について / クラウス
この画像のグラフをテイラー展開するとしたらどのようにテイラー展開すれば良いのでしょうか?
No.62783 - 2019/12/25(Wed) 00:42:11

☆ Re: グラフをテイラー展開で解く場合について / クラウス
ちなみに、画像のグラフはテーラー展開なしでもフーリエ級数展開を使えば近似式が導けると思うのですが、その場合はどうやってフーリエ級数展開を使うのでしょうか?
No.62784 - 2019/12/25(Wed) 00:42:45

☆ Re: グラフをテイラー展開で解く場合について / GandB
 ハンドルをころころ変えて、変な質問を繰り返すのはいかがなもんかね(笑)。

 矩形波はテーラー展開できないし、矩形波をフーリエ級数展開した近似関数を、わざわざテーラー級数で展開しようという物好きは、あまりいないだろう。
 いろんなところでフーリエ解析に関する質問を繰り返しているようだが、残薄な知識では、回答をもらったところで身につかず、ムダなQ&Aが拡大生産されるだけ。

 ↑の質問は一応まともだが、「y = x のフーリエ級数展開」で検索すればその導出はすぐ見つかる。

No.62788 - 2019/12/25(Wed) 08:35:00
★ 最大値、最小値の確率の求め方 / まe
(3)(4)の求め方がわかりません。

どなたかご教授お願いします。

No.62782 - 2019/12/25(Wed) 00:37:52
★ 広義積分における定積分と極限計算 / forex
福島大学2019年後期理系第4問です。
画像上部の問題に対して、画像下部の解答がなされていたのですが、波線部について2点質問があります。
(1)なぜTの範囲をT>1と制約する必要があるのか?
(2)なぜT→∞のときαがπ/2に増加しながら収束するのか?
以上2点の解説をお願いします。

No.62778 - 2019/12/24(Tue) 17:25:28

☆ Re: 広義積分における定積分と極限計算 / X
(1)
制約しているわけではありません。
積分範囲が
t:1→∞
なのでT>1を考えれば十分だからです。

(2)
(1)の結果から
θ(t)=arctanp(t)
ここで条件から
p(t)=t
∴θ(t)=arctant
後はよろしいですね。

No.62779 - 2019/12/24(Tue) 19:24:53

☆ Re: 広義積分における定積分と極限計算 / forex
無事に理解できました。
条件式からp(t)=tが導けるということを見逃していました。
Xさんご回答ありがとうございました。

No.62795 - 2019/12/25(Wed) 20:52:27
★ 固有値の方程式の求め方 / まe
画像のような固有値方程式:(1-λ)^3+2(ρ^3)-3(ρ^2)(1-λ)=0の解が
なぜ、λ=1-ρ、1+2ρになるのかわかりません。
どうぞよろしくお願いします。

No.62777 - 2019/12/24(Tue) 16:32:51

☆ Re: 固有値の方程式の求め方 / IT
1-λ=ρ のとき  その行列式=0 となるのは容易に分かります。

また、2行、3行を1行に加えれば、2ρ+1-λが括りだせます。

No.62780 - 2019/12/24(Tue) 20:14:14

☆ Re: 固有値の方程式の求め方 / まe
IT様
解決できました。
ありがとうございます。

No.62781 - 2019/12/25(Wed) 00:36:43
★ 高校数学 / 宅浪アルバイター
写真の問題の答えは1/8で合っているでしょうか?
No.62774 - 2019/12/24(Tue) 11:40:04
★ 写像 / アンティグア=バーブーダ
高3の文系です。
この軌跡の問題において解説者が写像(逆写像)を記述に含めて解説していました。
解き方は定石(動く点の座標を(X,Y)と置いてx,yの関係式から求める)に関係式を逆写像と置くという考え方を追加したような感じです。
自分はこの事について、
定石を詳しく書くと写像を使用しなければならないのだろう
と考えていますが、合っていますか?
あと軌跡の問題で写像をしようするとすればどのように記述をするべきでしょうか?
非常に抽象的な質問になってしまい、申し訳ありません。よろしくお願いします。

No.62767 - 2019/12/23(Mon) 22:53:27
★ 至急 / たか
この問題の解説をお願いします
No.62764 - 2019/12/23(Mon) 21:04:59

☆ Re: 至急 / らすかる
(1)
(5n^2+9)÷(n^2+1)=5余り4なので
「n^2+1と5n^2+9の最大公約数」=「n^2+1と4の最大公約数」
nが偶数のときn^2+1≡1 (mod 4)
nが奇数のときn^2+1≡2 (mod 4)
なので、n^2+1と4の最大公約数はnが偶数のとき1、奇数のとき2
従ってd[n]={3-(-1)^n}/2

(2)
n^2+1は平方数ではないので、(n^2+1)(5n^2+9)が平方数であるためには
n^2+1=ma^2、5n^2+9=mb^2(a,b,mは自然数でm>1)でなければならない。
(1)から上の式のmが存在するときnが奇数でm=2。
またnが奇数のとき5n^2+9≡2 (mod 4)なのでbは奇数。
奇数を2k+1とおくと(2k+1)^2=4k(k+1)+1≡1 (mod 8)なので
5n^2+9≡6 (mod 8)、mb^2=2b^2≡2 (mod 8)となり
5n^2+9=2b^2を満たす奇数n,bは存在しない。
従って(n^2+1)(5n^2+9)が平方数になることはない。

No.62765 - 2019/12/23(Mon) 22:07:45
★ フーリエ級数展開 / メメント
フーリエ正弦級数とフーリエ余弦級数はフーリエ級数展開から導けるのでしょうか?
導ける場合はどうやって導くのか詳しく教えてください。

もう一つ、あるグラフの近似式を導く際にフーリエ級数展開を使うと知ったのですが、ではフーリエ展開とはどんな時に使うのでしょうか?フーリエ級数展開とフーリエ展開はどんな関係なのでしょうか?

どうかよろしくお願い致します。

No.62760 - 2019/12/23(Mon) 19:59:53

☆ Re: フーリエ級数展開 / GandB
 質問文は、用語の使い方からして支離滅裂であるから答えようがない。
 フーリエ解析と題された本を、腰を据えてきちんと読み、その上でわからないところを質問した方がよい。

No.62761 - 2019/12/23(Mon) 20:22:12

☆ Re: フーリエ級数展開 / メメント
あるグラフをフーリエ級数展開の式を使い近似して、近似式を作り、その近似式を横軸に角周波数、縦軸に振り幅した図にグラフ化することをフーリエ変換というのでしょうか?
ちなみに、このサイトhttps://www.yukisako.xyz/entry/fourier-transformでは、画像の式からフーリエ級数展開を求めていますが、すでに画像に書いてあるのに、その画像の式の近似式をフーリエ級数展開で求める理由は角周波数と振り幅を含んだ式に変換(フーリエ変換)するためでしょうか?

No.62762 - 2019/12/23(Mon) 20:31:11
★ a+bi=0⇔a=b=0の証明 / ルル
こんにちは
a、bは実数のとき、a+bi=0⇔a=b=0の証明で
以下ように考えましたが正しいですか。

a+bi=0⇒a=b=0の証明
a+bi=0より a=−bi
a^2=b^2×i^2
a^2=−b^2
a^2+b^2=0
aとbは実数だからa=b=0

a=b=0⇒a+bi=0の証明
a=b=0よりa+bi=0+0i=0

No.62759 - 2019/12/23(Mon) 19:28:19

☆ Re: a+bi=0⇔a=b=0の証明 / ルル
追加して質問します。

「a、bは実数のとき、a+bi=0⇔a=b=0」は定義と書いてある書物がありますが、これは本当に定義ですか。

それとも、私が「a+bi=0⇒a=b=0の証明」「a=b=0⇒a+bi=0の証明」と書いてように証明できたものなので、
定義ではなく定理のような感じがしますが、実際、「a、bは実数のとき、a+bi=0⇔a=b=0」は定義と定理のどちらですか。

No.62766 - 2019/12/23(Mon) 22:16:08

☆ Re: a+bi=0⇔a=b=0の証明 / IT
「複素関数論の要諦」堀川えいじ著 日本評論社では、

二つの実数a,b に対して,a+ibを複素数と呼ぶ.ここで,iは虚数単位と呼ばれる"新しい数"で,i^2=-1を満たすものである.
・・・・(中略)
新しい対象を作ったときには,同じかたちの対象が二つあったとき,それらが同じであるとはどういうことか,を明確にすることがまず必要である(同等の定義)
・・・ a,b,a',b' が実数であるとき,
a+ib=a'+ib' ⇔ a=a',b=b'
と定める.

・・・・
とくに,0は0+i0のことであるので,a+ib=0はa=b=0 という意味になる.

とあります。

このように複素数が定義(構成)されているとすると、ルルさんの証明はおかしい(あるいは「無用な証明」)ということになると思います。 

No.62768 - 2019/12/24(Tue) 00:09:41

☆ Re: a+bi=0⇔a=b=0の証明 / ルル
すみません。なぜ私の理解が不十分です。私の証明がなぜ「無用な証明」なのかわかりません。
その理由を教えてください。

FOCUS GOLD という参考書に、「a、bは実数のとき、a+bi=0⇔a=b=0」の証明で、
「a+bi=0⇒a=b=0の証明(b≠0として背理法を利用)」「a=b=0⇒a+bi=0の証明」が
書いてありました。
「定義は証明する必要がないもの。証明できないもの」と思っているのですが、
「a、bは実数のとき、a+bi=0⇔a=b=0」は証明できてしまうので、定義ではなくて定理ではないですか?

No.62769 - 2019/12/24(Tue) 01:06:36

☆ Re: a+bi=0⇔a=b=0の証明 / IT
>このように複素数が定義(構成)されているとすると、ルルさんの証明はおかしい(あるいは「無用な証明」)ということになると思います。

「このように複素数が定義(構成)されているとすると、」という前提条件つきで 「無用な証明」と書きました。

No.62770 - 2019/12/24(Tue) 01:10:55

☆ Re: a+bi=0⇔a=b=0の証明 / ルル
まだ、わかっていないのですが、

Q1 「定義されたのだから証明の必要はない」ということですか?

Q2 「a、bは実数のとき、a+bi=0⇔a=b=0」は定義と定理のどちらですか。
  また、どのように定義か定理と判断したのですか。

No.62771 - 2019/12/24(Tue) 01:40:33

☆ Re: a+bi=0⇔a=b=0の証明 / ルル
複素数の定義で以下のことを書いてあるものがありました。

複素数は実数aとbの対(a,b)であって、その相等、加法、乗法
が次のように定義されたものである。

1相等 (a,b)=(c,d)とはa=c,b=dが成り立つことである。
2加法 (a,b)+(c,d)=(a+c,b+d)
3乗法 (a,b)(c,d)=(ac-bd,ad+bc)

Q3 「1相等 2加法 3乗法」が先に書いてあるのですが、計算のしやすさを考ると、
   「1加法 2乗法 3相等」と思うのですが、なぜ「1相等 2加法 3乗法」なのですか。

No.62772 - 2019/12/24(Tue) 03:07:58

☆ Re: a+bi=0⇔a=b=0の証明 / 黄桃
Q1,Q2 について:
そもそも複素数をどのように定義したのか、ということがわからないと答えられない、ということです。
高校数学の教科書では、
x^2=-1 となる数は実数の範囲には存在しないけれども、そのような数を仮想的に考えてそれ(の1つ)をiとする、
というような書き方になっていると思います。
これは、あたかも、xの実数係数多項式と同じように計算し、ただ、i^2が出てきたら-1に置き換える、という約束をすれば、今までの多項式の計算と同じような数の体系ができ、しかもi^2=-1 ということになっている、といるわけです。
この定義では、a,b,c,d が実数であるとき、a+bi = c+di ⇔ a=c, b=d は証明しなければならない定理です。

**** 余談 ****
ただし、厳密には、i^2=-1 をいつ、どこで使うかによって、加減乗除の結果が変わらない、ということをいわないといけません。
つまり、例えば、(i+i^2)(1+i)の計算は、先にi^2=-1を代入して展開して、(i-1)(1+i)=-2 と計算できますが、
先に展開してからi^2=-1を代入して (i+i^2+i^2+i^3)=i-1-1-i=-2 と計算しても同じ、
ということを保証をしないと加減乗除の意味がありません。この保証を教科書は述べてませんが、以下のように考えればOKです:

x=1-√5 の時、x^3-2x+1 の値を求めよ、などという問題を解くときに、いきなりxに代入するのではなく、
xは、2次方程式 x^2-2x-4=0 の解であり、x^3-2x+1=(x^2-2x-4)(x+2)+6x+9 より、
求める値は 6x+9=6(1-√5)+9=15-6√5
と計算する方法があります。
これと同じで、x^2=-1 として計算する複素数とは、結局、xの実数係数多項式を(x^2+1)で割った余り、
で考えるのと同じで、どこでどうx^2=-1を代入しても、答はただ1つのxの1次式になり、これが複素数の演算に他ならないわけです。
なお、これでも厳密には、除法が入ると分数式になるので微妙なのですが、そこはスルーしてます。
**** 余談おしまい ****

これに対して、今までとは違う新しい数である a+bi に既に a と bi の和、bとiの積が定義されているのはおかしい(まだ新しい数同士の和や積が定義される前に和や積が使われている;教科書流の説明ならxに得体のしれない数iを本当に代入できるのか?)という批判があります。
そこで、このような批判に答えるためにITさんやご本人が述べているように(a,b)(2つの実数の組)に対して和や積を定義する流儀があります。
この流儀では2つの複素数(a,b),(c,d)が等しいことは a=c かつ b=d と定義しますので、定理ではありません。

Q3については、この3つを定義するだけなら、確かに順番はどうでもいいです。
ただし、相等を最後に定義するのであれば、(まだ等号が定義されていない状態における)加法や乗法の定義には=は使えませんので、加法は例えば、
2数(a,b),(c,d)の和 (a,b)+(c,d)は (a+c,b+d)で定義する
と=を使わずに書く必要があります。

そういうわけで、いずれの流儀で複素数をとらえるかによって、元の質問の答はかわります(教科書流なら、最初の証明でいいでしょうし、上記の流儀なら証明不要)。

No.62802 - 2019/12/26(Thu) 08:57:00

☆ Re: a+bi=0⇔a=b=0の証明 / ルル
「いずれの流儀で複素数をとらえるかによって、元の質問の答はかわります(教科書流なら、最初の証明でいいでしょうし、上記の流儀なら証明不要)」
↑
納得しました!!
ありがとうございました。

No.62815 - 2019/12/28(Sat) 18:31:02
★ さいころの確率 / forex
福島大学2019年理系第1問(3)の質問です。
画像上段の問題に対して画像下段のように解答したのですが、答えでは画像中段のような解説がなされていました。
答えの解説は理解できるのですが、下段の私の解答にはどこに欠陥があるのか回答よろしくお願いします。

No.62756 - 2019/12/23(Mon) 18:33:02

☆ Re: さいころの確率 / IT
3角形にならない場合の考慮が抜けていますね。
No.62757 - 2019/12/23(Mon) 18:51:19

☆ Re: さいころの確率 / らすかる
「三角形が二等辺三角形とならないのは、a,b,cがすべて異なる場合」
と言っているということは
「a,b,cのうち少なくとも二つが同じである場合は二等辺三角形になる」
と考えているということですよね。
しかし、三辺が
(1,1,2)(1,1,3)(1,1,4)(1,1,5)(1,1,6)(2,2,4)(2,2,5)(2,2,6)(3,3,6)
とその入れ替えの計27通りでは二等辺三角形になりません。
この分も引けば、答えは合います。

No.62758 - 2019/12/23(Mon) 18:52:29

☆ Re: さいころの確率 / forex
ご回答ありがとうございます。
無事に納得することができました。
類題の経験があったので余事象で考えれば速いと思ったのですが、このような問題設定においては数え上げざるを得ないみたいですね。
ITさん、らすかるさんご回答ありがとうございました。

No.62763 - 2019/12/23(Mon) 20:35:24

☆ Re: さいころの確率 / らすかる
「数え上げざるを得ない」のは確かにそうですが、
解答では21個を数えているところ、余事象で数えれば
(1,2)(1,3)(1,4)(1,5)(1,6)(2,4)(2,5)(2,6)(3,6)
の9個だけ数えて引けばよく、また正三角形を場合分けする必要もないので
余事象を使う方がスマートで良いと思います。
forexさんの解答の最初の2行の後に上の9個を列挙して
1-(6P3+9×3)/6^3=23/72
でいいですね。

No.62775 - 2019/12/24(Tue) 14:05:29
★ (No Subject) / クリスマス
不等式|2?I-3|≦aを満たす整数xが4個であるようなaの値の範囲は

<私の考え>
a>0の時なら|2?I-3|≦a⇔―a≦2x-3≦aと出来るがa≧0かどうかわからない…
だからまず絶対値の記号をはずそう

?@X≧3/2の時|2x-3|=2x-3≦a
X≦(a+3)/2
もし|2?I-3|≦aを満たす?Iの値の中にx≧3/2を満たすものが存在するとしたら
3/2≦x≦(a+3)/2の時だからこの条件を満たす?Iが存在する条件はa>0,存在しない時はa<0

?AX<3/2の時|2x-3|=-2x+3≦a
X≧(3-a)/2

もしx<3/2が|2?I-3|≦aを満たす解の中に含まれているのであれば
(3-a)/2≦x≦3/2の時だからこの条件を満たす?Iが存在する条件は(3-a)/2≦3/2
つまりa≧0の時|2?I-3|≦aの解の中の(3-a)/2≦x≦3/2,a<0の時はx<3/2を満たす?Iは存在しない。

?@?Aよりa>0の時この不等式を満たす?Iの範囲は(3-a)/2<x<(3+a)/2でありこの値の差は(3+a)/2-(3-a)/2=aでありこの間に整数が4個存在すればよいから4≦a<5である。
としたんですけど…答えが合わなくて

でそれからもう少し考えて?@?Aから少なくともa>0の時この不等式を満たす?Iの範囲の中に必ず3/2が入っているのは確実だから条件を満たす整数が4つあるとしたらその整数の組み合わせは(-1.,0,1,2)か(0,1,2,3)か(1,2,3,4)のいずれかだから
2≦(a+3)/2<3かつ—2<(a-3)/2≦-1を満たす共通のaの値の範囲は…ない
3≦(a+3)/2<4かつ-1<(a-3)/2≦0を満たす共通のaの値の範囲は…3≦a<5
4≦(a+3)/2<5かつ0<(a-3)/2≦1を満たす共通のaの値の範囲は…ない

で正しい答え出せたんだけど…もっと簡単に出せませんかね…。
?@?Aよりa>0の時この不等式を満たす?Iの範囲は(3-a)/2<x<(3+a)/2でありこの値の差は(3+a)/2-(3-a)/2=aでありこの間に整数が4個存在すればよいから4≦a<5である
じゃうまくいかないんでしょうか。うまくいかない理由かつ模範解答よろしくお願いします。

No.62753 - 2019/12/23(Mon) 16:29:06

☆ Re: / CORNO
簡単かどうかの判断は任せるとして,

  |2x−3|≦a
が解をもつためには,a>0であることが必要で,このとき不等式は,
  −a≦2x−3≦a
これから,
  3/2−a/2≦x≦3/2+a/2
この区間は3/2を中心(←よい表現ではないかも…)とするから.
この区間が整数を4個含むならばそれは,0,1,2,3である.
したがって,
  −1<3/2−a/2≦0 かつ 3≦3/2+a/2<4
となり,これから,
  3≦a<5
これはa>0を満たしている.

No.62754 - 2019/12/23(Mon) 17:05:33

☆ Re: / CORNO
>うまくいかない理由
?@,?A は,不等式が完全に解けていません.

例えば,
  |2x−3|≦2
を場合分けして解くとき,どうするかを考えてみてください.

No.62755 - 2019/12/23(Mon) 17:33:16

☆ Re: / クリスマス
|2x-3|≦2

?@2x-3≧0の時x≧3/2
この時|2x-3|=2x-3
よって|2x-3|=2x-3≦2
2?I≦5
x≦5/2

x≦5/2かつx≧3/2の共通部分は3/2≦x≦5/2

?A2x-3<0の時x<3/2
この時|2x-3|=—2x+3
よって|2x-3|=-2x+3≦2
-2?I≦-1
x≧1/2

よってx<3/2かつx≧1/2の共通部分は1/2≦x<3/2

?@?Aより1/2≦x≦5/2

|2x-3|≦aの不等式が完全に解けてないって書いてるけどよくわからないんですけど…。

2x-3が0以上か0未満かで場合分けするでしょ
だから
?@2?I-3≧0
x≧3/2の時|2x-3|=2x-3
よって|2x-3|≦a
2x-3≦a
x≦(a+3)/2≧3/2

よってx≧3/2かつx≦(a+3)/2の共通部分は
3/2≦x≦(a+3)/2

?A2?I-3<0の時x<3/2
この時|2x-3|=-2x+3より
|2x-3|=—2?I+3≦a
x≧(3−a)/2(<3/2)

x<3/2かつx≧(3-a)/2の共通部分は(3-a)/2≦x<3/2

よって?@?Aより(3-a)/2≦?I≦(3+a)/2

じゃないの?

CORNOさんの −1<3/2−a/2≦0 かつ 3≦3/2+a/2<4
となり,これから,
  3≦a<5
これはa>0を満たしている.
っていうのは分かるんですけど…(3-a)/2≦?I≦(3+a)/2
の間の差が4以上5未満になればいいんじゃないのっていう考え方はだめなの?

No.62773 - 2019/12/24(Tue) 11:22:41

☆ Re: / CORNO
まず,
>|2x-3|≦aの不等式が完全に解けてないって書いてるけどよくわからないんですけど…。
についてですが,
すいませんでした.長い書き込みの中に埋没していて
>?Iの範囲は(3-a)/2<x<(3+a)/2であり
を見落としました.
ただし,イコールが落ちています.

次に,
>間の差が4以上5未満になればいいんじゃないのっていう考え方はだめなの?
ですが,これはだめです.
実際,区間の幅が3である1≦x≦4には,整数が4個含まれます.
だからその方針では,
 「……間の差が3以上5未満になれば……」
が正しいと思います.

No.62776 - 2019/12/24(Tue) 14:09:31
★ センター図形 / しょう
チツテトの解説をお願いします。
No.62752 - 2019/12/23(Mon) 10:32:17
★ 高校数学 / 宅浪アルバイター
写真の問題の答えは11/90で合っているでしょうか?
No.62751 - 2019/12/23(Mon) 09:27:18
★ (No Subject) / nana
sを負の実数とした時、図形のような曲線Anに沿う複素積分を考える

ここで、S<0であることより、nを無限にして積分をすると0になるらしいのですが何故0になるのかわかりません

No.62746 - 2019/12/22(Sun) 23:30:44
★ (No Subject) / うい
(相加平均)≧(相乗平均)
なのはわかるのですが、この青で囲った-2はどこへ消えてしまったのですか?
-2がないと別の式になってしまいますよね…?

No.62744 - 2019/12/22(Sun) 23:28:20

☆ Re: / うい
つけ忘れました
No.62745 - 2019/12/22(Sun) 23:28:45

☆ Re: / らすかる
相加相乗平均を適用するのは「-2」を除いた部分なので
そこだけ先に計算して「8以上」、よって
-2を付ければ「6以上」になるということです。

No.62747 - 2019/12/23(Mon) 00:21:48

☆ Re: / うい
分母がx+2だからx+2で約分できるようにしたのですか?

相加相乗平均を適用するのが-2を除いた部分
というのがよくわからないです

頭が弱くて申し訳ありません…………

No.62749 - 2019/12/23(Mon) 01:21:21

☆ Re: / らすかる
> 分母がx+2だからx+2で約分できるようにしたのですか?
そうです。

相加相乗平均は
○+△/○
という形になっていないと使えません。
○=x+2、△=16とすれば
(x+2)+16/(x+2)
ですからこの形の式には相加相乗平均は適用できますが、
(x+2)+16/(x+2)-2
には適用できません。
(もちろんx+16/(x+2)にも適用できません。)
従って-2を除いた
(x+2)+16/(x+2)
の部分に相加相乗平均を適用して
(x+2)+16/(x+2)≧8
と算出し、その後で両辺から2を引けば
(x+2)+16/(x+2)-2≧6
となり、これは求めたかった式の形です。
よって
x+16/(x+2)=(x+2)+16/(x+2)-2≧6
とわかります。

No.62750 - 2019/12/23(Mon) 01:28:13
★ 指数法則 / うい
2^x*2^(-x)
って1であっていますか?

No.62743 - 2019/12/22(Sun) 23:08:15

☆ Re: 指数法則 / らすかる
あってます。
No.62748 - 2019/12/23(Mon) 00:22:11
★ (No Subject) / 合成関数
(1)はまじめに、代入、整理有理化を繰り返して求めるしかないのでしょうか?
No.62737 - 2019/12/22(Sun) 16:58:18

☆ Re: / IT
「有理化」とは具体的にどんな作業か分かりませんが

f[2]=(x-√3)/(√3x+1),f[3]=-1/xまで地道に計算で求めれば f[6]=f[3](f[3]) =xと求まるのでは?

#他に何にか良い工夫があるかも知れませんが、本番では単純にやった方が、結果的に早い場合も多いです。
(工夫を否定するものではありません。)

No.62738 - 2019/12/22(Sun) 17:30:29

☆ Re: / IT
一般に
f(x)=(ax+b)/(cx+d)、h(x)=(sx+t)/(ux+v) について
f(h(x))=(a(sx+t)/(ux+v)+b)/(c(sx+t)/(ux+v)+d)
=((as+bu)x+(at+bv))/((cs+du)x+(ct+dv))

ここでf(x)=(ax+b)/(cx+d)=(√3x-1)/(x+√3) とすると

f(h(x))=((√3s-u)x+√3t-v)/((s+√3u)x+t+√3v)

これを使うとf(f(x)),f(f(f(x))) などが少し機械的に計算できます。

※記入ミスや計算ミスがあるかもしれないので検算してください。

No.62741 - 2019/12/22(Sun) 22:59:22

☆ Re: / IT
「有理化」とは具体的にどんな作業か分かりませんが

f[2]=(x-√3)/(√3x+1),f[3]=-1/xまで地道に計算で求めれば f[6]=f[3](f[3]) =xと求まるのでは?

#他に何にか良い工夫があるかも知れませんが、本番では単純にやった方が、結果的に早い場合も多いです。
(工夫を否定するものではありません。)

No.62738 - 2019/12/22(Sun) 17:30:29

☆ Re: / IT
一般に
f(x)=(ax+b)/(cx+d)、h(x)=(sx+t)/(ux+v) について
f(h(x))=(a(sx+t)/(ux+v)+b)/(c(sx+t)/(ux+v)+d)
=((as+bu)x+(at+bv))/((cs+du)x+(ct+dv))

ここでf(x)=(ax+b)/(cx+d)=(√3x-1)/(x+√3) とすると

f(h(x))=((√3s-u)x+√3t-v)/((s+√3u)x+t+√3v)

これを使うとf(f(x)),f(f(f(x))) などが少し機械的に計算できます。

※記入ミスや計算ミスがあるかもしれないので検算してください。

No.62741 - 2019/12/22(Sun) 22:59:22

☆ Re: / IT
「有理化」とは具体的にどんな作業か分かりませんが

f[2]=(x-√3)/(√3x+1),f[3]=-1/xまで地道に計算で求めれば f[6]=f[3](f[3]) =xと求まるのでは?

#他に何にか良い工夫があるかも知れませんが、本番では単純にやった方が、結果的に早い場合も多いです。
(工夫を否定するものではありません。)

No.62738 - 2019/12/22(Sun) 17:30:29

☆ Re: / IT
一般に
f(x)=(ax+b)/(cx+d)、h(x)=(sx+t)/(ux+v) について
f(h(x))=(a(sx+t)/(ux+v)+b)/(c(sx+t)/(ux+v)+d)
=((as+bu)x+(at+bv))/((cs+du)x+(ct+dv))

ここでf(x)=(ax+b)/(cx+d)=(√3x-1)/(x+√3) とすると

f(h(x))=((√3s-u)x+√3t-v)/((s+√3u)x+t+√3v)

これを使うとf(f(x)),f(f(f(x))) などが少し機械的に計算できます。

※記入ミスや計算ミスがあるかもしれないので検算してください。

No.62741 - 2019/12/22(Sun) 22:59:22
★ (No Subject) / 合成関数
(1)はまじめに、代入、整理有理化を繰り返して求めるしかないのでしょうか?
No.62737 - 2019/12/22(Sun) 16:58:18

☆ Re: / IT
「有理化」とは具体的にどんな作業か分かりませんが

f[2]=(x-√3)/(√3x+1),f[3]=-1/xまで地道に計算で求めれば f[6]=f[3](f[3]) =xと求まるのでは?

#他に何にか良い工夫があるかも知れませんが、本番では単純にやった方が、結果的に早い場合も多いです。
(工夫を否定するものではありません。)

No.62738 - 2019/12/22(Sun) 17:30:29

☆ Re: / IT
一般に
f(x)=(ax+b)/(cx+d)、h(x)=(sx+t)/(ux+v) について
f(h(x))=(a(sx+t)/(ux+v)+b)/(c(sx+t)/(ux+v)+d)
=((as+bu)x+(at+bv))/((cs+du)x+(ct+dv))

ここでf(x)=(ax+b)/(cx+d)=(√3x-1)/(x+√3) とすると

f(h(x))=((√3s-u)x+√3t-v)/((s+√3u)x+t+√3v)

これを使うとf(f(x)),f(f(f(x))) などが少し機械的に計算できます。

※記入ミスや計算ミスがあるかもしれないので検算してください。

No.62741 - 2019/12/22(Sun) 22:59:22

☆ Re: / IT
「有理化」とは具体的にどんな作業か分かりませんが

f[2]=(x-√3)/(√3x+1),f[3]=-1/xまで地道に計算で求めれば f[6]=f[3](f[3]) =xと求まるのでは?

#他に何にか良い工夫があるかも知れませんが、本番では単純にやった方が、結果的に早い場合も多いです。
(工夫を否定するものではありません。)

No.62738 - 2019/12/22(Sun) 17:30:29

☆ Re: / IT
一般に
f(x)=(ax+b)/(cx+d)、h(x)=(sx+t)/(ux+v) について
f(h(x))=(a(sx+t)/(ux+v)+b)/(c(sx+t)/(ux+v)+d)
=((as+bu)x+(at+bv))/((cs+du)x+(ct+dv))

ここでf(x)=(ax+b)/(cx+d)=(√3x-1)/(x+√3) とすると

f(h(x))=((√3s-u)x+√3t-v)/((s+√3u)x+t+√3v)

これを使うとf(f(x)),f(f(f(x))) などが少し機械的に計算できます。

※記入ミスや計算ミスがあるかもしれないので検算してください。

No.62741 - 2019/12/22(Sun) 22:59:22

☆ Re: / IT
「有理化」とは具体的にどんな作業か分かりませんが

f[2]=(x-√3)/(√3x+1),f[3]=-1/xまで地道に計算で求めれば f[6]=f[3](f[3]) =xと求まるのでは?

#他に何にか良い工夫があるかも知れませんが、本番では単純にやった方が、結果的に早い場合も多いです。
(工夫を否定するものではありません。)

No.62738 - 2019/12/22(Sun) 17:30:29

☆ Re: / IT
一般に
f(x)=(ax+b)/(cx+d)、h(x)=(sx+t)/(ux+v) について
f(h(x))=(a(sx+t)/(ux+v)+b)/(c(sx+t)/(ux+v)+d)
=((as+bu)x+(at+bv))/((cs+du)x+(ct+dv))

ここでf(x)=(ax+b)/(cx+d)=(√3x-1)/(x+√3) とすると

f(h(x))=((√3s-u)x+√3t-v)/((s+√3u)x+t+√3v)

これを使うとf(f(x)),f(f(f(x))) などが少し機械的に計算できます。

※記入ミスや計算ミスがあるかもしれないので検算してください。

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