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(No Subject) / グーチョコラン
楕円の曲率半径を求めたいです。
楕円のパラメーターは長軸半径a=213568、短軸半径b=43432として、中心からの距離がS=213525の点の曲率半径を求めようとしています。添付ファイルのような計算で求めて、パソコンで計算したのですが、10e10くらいになります。桁落ちとかでは考えられないくらい違います。
計算間違いが自分では見つけられなかったのでどうかよろしくお願いします。
また、プログラミングの間違いの可能性もありますがそれも見つけられなかったので、自分がやるとこんな値になったよ、というのもお待ちしています。

No.83490 - 2022/09/26(Mon) 20:50:20

Re: / グーチョコランタン
例えば、a=1,b=1.2,S=1.001のような値で考えると
曲率半径は1前後になりそうなものなのに、0.11などと出ます。

No.83494 - 2022/09/26(Mon) 22:29:39

Re: / らすかる
a=213568
b=43432
S=213525
cosμ=0.99999131128294258772…
μ=0.00416862798525896561…
x=Scosμ=213523.14474169031604413199…
y=Ssinμ=890.10371259035747382227…
検算 √(x^2+y^2)=213525=S
検算 x^2/a^2+y^2/b^2=1
y'=-b/{a^2*√(1/x^2-1/a^2)}=-9.92091298728757716152…
y''=-(b/a^2)(1/x^2-1/a^2)^(-3/2)*x^(-3)=-0.11062291949087114956…
R=(1+y'^2)^(3/2)/|y''|=8961.79700738226672578702…
グラフを描いてみると、この値で正しそうです。

No.83495 - 2022/09/27(Tue) 02:27:02

Re: / GandB
十進Basicの例

LET a = 213568
LET b = 43432
LET S = 213525
LET dmyD = s^2*(b^2-a^2)
LET dmyM = a^2*b^2-S^2*a^2
LET cs_u = SQR(dmyM/dmyD)
PRINT "cosμ = ";cs_u
LET x = S*cs_u
LET dmyD = a^2*SQR((1/x^2-1/a^2))
LET d_y = -b/dmyD
PRINT "y' = ";d_y
LET dmy = 1/x^2-1/a^2
LET dd_y = -(b/a^2)*dmy^(-3/2)*x^(-3)
PRINT "y'' = ";dd_y
LET dmyD = abs(dd_y)
LET dmyM = (1+d_y^2)^(3/2)
LET R = dmyM/dmyD
PRINT "R = ";R
END
-------------------------
結果
cosμ = .999991311282941
y' = -9.92091298725262
y'' = -.110622919489702
R = 8961.7970073832

No.83496 - 2022/09/27(Tue) 06:44:30

Re: / グーチョコランタン
ラスカルさん、GrandBさん
大変助かりました。
間違ってたのはプログラミングで、-3/2乗が整数型で1になってたところでした。
お二人の回答でプログラミング間違いの確信&間違い個所の特定ができたので感謝します。

No.83514 - 2022/09/29(Thu) 00:44:58
(No Subject) / μ
θの方程式√2(sinθ-cosθ)-sin2θ+a=0が
0≦θ≦πの範囲に異なる2個の解を持つような実数aの範囲を求めよ
解説お願いします

No.83489 - 2022/09/26(Mon) 18:26:31

Re: / X
方針を。

問題の方程式から
(√2)(sinθ-cosθ)-sin2θ=-a
そこで
f(θ)=(√2)(sinθ-cosθ)-sin2θ
と置き、横軸にθ、縦軸にyを取った
y=f(θ)のグラフ

0≦θ≦π (A)
の範囲で描き、これと
直線y=-a
との交点が2つとなるような
aの値の範囲を求めることとなります。

そこで(A)の範囲のf(θ)の増減表を
書くことになるのですが
f'(θ)=(√2)(cosθ+sinθ)-2cos2θ
から、極値を与えるθの値に対し
(√2)(cosθ+sinθ)-2cos2θ=0 (B)
を解くことになります。

(B)より
(√2)(cosθ+sinθ)-2{(cosθ)^2-(sinθ)^2}=0
(√2)(cosθ+sinθ)-2(cosθ+sinθ)(cosθ-sinθ)=0
(√2)(cosθ+sinθ){1-(√2)(cosθ-sinθ)}=0
更に三角関数の合成を使うと
2{1+2sin(θ-π/4)}sin(θ+π/4)=0
∴(A)から
θ=π/12,3π/4

以上を使って件の増減表を書いていきます。


こちらの計算では求めるaの値の範囲は
-3<a≦-√2,√2≦a<3/2
となりました。

No.83492 - 2022/09/26(Mon) 21:57:36

Re: / X
補足を。
f(π/12)の値を計算するため、f(θ)の
sinθ-cosθ
の部分は三角関数の合成を適用して整理しておきましょう。

No.83493 - 2022/09/26(Mon) 22:08:00

Re: / μ
> 方針を。
>
> 問題の方程式から
> (√2)(sinθ-cosθ)-sin2θ=-a
> そこで
> f(θ)=(√2)(sinθ-cosθ)-sin2θ
> と置き、横軸にθ、縦軸にyを取った
> y=f(θ)のグラフ
> を
> 0≦θ≦π (A)
> の範囲で描き、これと
> 直線y=-a
> との交点が2つとなるような
> aの値の範囲を求めることとなります。
>
> そこで(A)の範囲のf(θ)の増減表を
> 書くことになるのですが
> f'(θ)=(√2)(cosθ+sinθ)-2cos2θ
> から、極値を与えるθの値に対し
> (√2)(cosθ+sinθ)-2cos2θ=0 (B)
> を解くことになります。
>
> (B)より
> (√2)(cosθ+sinθ)-2{(cosθ)^2-(sinθ)^2}=0
> (√2)(cosθ+sinθ)-2(cosθ+sinθ)(cosθ-sinθ)=0
> (√2)(cosθ+sinθ){1-(√2)(cosθ-sinθ)}=0
> 更に三角関数の合成を使うと
> 2{1+2sin(θ-π/4)}sin(θ+π/4)=0
> ∴(A)から
> θ=π/12,3π/4
>
> 以上を使って件の増減表を書いていきます。
>
>
> こちらの計算では求めるaの値の範囲は
> -3<a≦-√2,√2≦a<3/2
> となりました。


すいません。多分習っておらずf(θ)の増減表のところからわかりません。

No.83497 - 2022/09/27(Tue) 13:03:57

Re: / X
それでは別解を。

問題の方程式から
2sin(θ-π/4)-cos(π/2-2θ)+a=0
2sin(θ-π/4)-{1-2{sin(π/4-θ)}^2}+a=0 (A)
ここで
sin(θ-π/4)=t
と置くと(A)は
2t^2+2t+a-1=0 (A)'

0≦θ≦π
により
-π/4≦θ-π/4≦3π/4

-1/√2≦t≦1
であり、
-1/√2≦t<1/√2,t=1のとき、tの値1つに対しθの値は1つ対応し
1/√2≦t<1のとき、tの値1つに対しθの値は2つ対応。

更に(A)'がt=1に解を持つとき
4+a-1=0
∴a=-3
このとき(A)'は
2t^2+2t-4=0
(t-1)(t+2)=0
∴t=1,-2
となり、条件を満たしません。

よって求める条件は
(i)(A)'が-1/√2≦t<1/√2の範囲に異なる2つの解を持つ
(ii)(A)'が1/√2≦t<1の範囲に1つの解を持ち、かつ-1/√2≦t<1/√2の範囲に解を持たない
のいずれかになります。

ここで
f(t)=2t^2+2t+a-1
と置くと、横軸にt、縦軸にf(t)を取ったグラフは
軸がt=-1/2である下に凸の放物線。
よって
(i)のとき
求める条件は
f(-1/2)=a-3/2<0 (B)
f(-1/√2)=a-√2≧0 (C)
f(1/√2)=a+√2>0 (D)
(B)(C)(D)より
√2≦a<3/2
(ii)のとき
求める条件は
f(1/√2)=a+√2≦0 (E)
f(1)=a+3>0 (F)
f(-1/√2)=a-√2<0 (G)
(E)(F)(G)から
-3<a≦-√2

以上から求めるaの値の範囲は
-3<a≦-√2,√2≦a<3/2
となります。

No.83498 - 2022/09/27(Tue) 18:41:52

Re: / X
上記の別解のポイントは
√2(sinθ-cosθ)-sin2θ+a=0
を置き換えにより、三角関数を含まない方程式に変形して、
数学Iの範囲の問題に置き換えるという
スタートラインに持っていくという点です。
(三角関数の方程式の問題を解く上での基本的な方針の一つですが。)

ここで左辺の
√2(sinθ-cosθ)
は三角関数の合成により
√2(sinθ-cosθ)=2sin(θ-π/4)
となりますので、もし
sin2θをsin(θ-π/4)の式で表す
ことができれば、ということになります。

後は
sin2θ=cos(π/2-2θ)
と変形した上で2倍角の公式を使うことに
気付けるか、ということになります。

No.83499 - 2022/09/27(Tue) 19:07:35
ベクトル / わーお
この問題そもそも問題が何を説明しているのかわかりません。図示して説明していただけると助かります。そして、どうやって解いていくのか教えてほしいです。
No.83484 - 2022/09/26(Mon) 01:37:38

Re: ベクトル / わーお
向きなおしました。
No.83485 - 2022/09/26(Mon) 01:39:06

Re: ベクトル / ヨッシー
立体的な図では、余計わからなくなるので、
平面αが直線に見える方向から見た図を描きます。

(1)
点A(1,2,-1) を通り、ベクトル(1,2,-1) に垂直な平面の式は
 (x-1)+2(y-2)−(z+1)=0
 x+2y−z=6  ・・・α
点B(-3,-2,-1) を通り、ベクトル(1,1,1) に平行な直線の式は、
tを実数として、
 x=t−3、y=t−2、z=t−1 ・・・(i)
と書けます。これと、αとの交点Pを求めるために、αの式に代入して、
 (t-3)+2(t-2)−(t-1)=6
 2t=12
 t=6
これを(i)に代入すると、点Pの座標は
 P (3,4,5) ・・・答え

(2)
図において、BPの方向に点Cを取り、点Cと平面αに関して
対称な点をDとすると、PDの方向が求めるベクトルの方向となります。
ここでは、計算しやすいように、BP=CPとします。
点Cの座標は
 2(3,4,5)−(-3,-2,-1)=(9, 10, 11)
Cを通り平面αに垂直な直線の式は
 x=t+9、y=2t+10、z=−t+11
αの式に代入して、
 (t+9)+2(2t+10)−(-t+11)=6
 6t=−12
 t=−2
よって、CDの中点(α上の点)の座標は
 (7, 6, 13)
よって、点Dの座標は
 2(7, 6, 13)−(9, 10, 11)=(5, 2, 15)
ベクトル
 PD=(2, -2, 10)
の大きさは
 √(4+4+100)=6√3
よって求める単位ベクトルは
 ±(1/3√3, −1/3√3, 5/3√3)・・・答え

No.83486 - 2022/09/26(Mon) 11:28:18
はさみうち / 石炭
解答のようにわざわざはさみうちを使う必要ありますでしょうか?
No.83483 - 2022/09/25(Sun) 21:18:37

Re: はさみうち / X
石炭さんの方針通りで問題ないと思います。
No.83488 - 2022/09/26(Mon) 17:58:16
(No Subject) / 安定陸塊
四角チツはこんな考え方であっていますか?個人的に、2進数で0になるのは10進数で2しかないから… と思ったのですが。
No.83478 - 2022/09/25(Sun) 17:46:52

Re: / X
1188の全ての約数の積の素因数分解を構成する自然数のうち、
奇数のみを取り出して構成される積の
2進数表示での最小桁は必ず1
になりますので、その考え方で問題ありません。

No.83480 - 2022/09/25(Sun) 18:58:19

Re: / 安定陸塊
偶数があれば最小が0になるのでしょうか?理解が追いついていません
No.83482 - 2022/09/25(Sun) 21:05:17

Re: / ヨッシー
最小桁とは、「1の位」のことですよ。
No.83487 - 2022/09/26(Mon) 11:46:56
三角比を含む方程式の解の個数 / ISAM
数学1A 三角比を含む方程式の問題です。
画像の緑で囲った部分で、どうしてθの個数が4つだと異なる2つの実数解をもつことになるのですか?

No.83475 - 2022/09/25(Sun) 15:51:13

Re: 三角比を含む方程式の解の個数 / X
緑の囲みの2行上の説明から
0≦t<1のとき、
tの値1つに対し、θの値が2つ対応
しています。
∴tの二次方程式〇2が
0≦t<1において
異なる2つの実数解を持つとき
θの値は4つ存在する
ことになります。

No.83479 - 2022/09/25(Sun) 18:51:50

Re: 三角比を含む方程式の解の個数 / ISAM
ありがとうございます。
理解出来ました。

No.83481 - 2022/09/25(Sun) 19:05:17
2進数 / 安定陸塊
こんなことを質問していいのでしょうか。
 2の24乗を2進数で表す方法が分かりません。教えてほしいです。2を2進数では10と表すことは知っているのですが?

No.83474 - 2022/09/25(Sun) 15:39:14

Re: 2進数 / らすかる
10進法の10,100,1000,…が10^1,10^2,10^3,…を表しているのと同様、
2進法の10,100,1000,…は2^1,2^2,2^3,…を表しています。
従って2^24を2進法で表すと1の後に0を24個続けた数になります。

No.83476 - 2022/09/25(Sun) 17:03:34
整数問題 / aaa
(3)の青印がついているところなのですが、どうしてp≧2にならないといけないのでしょうか。
No.83472 - 2022/09/25(Sun) 15:28:58

Re: 整数問題 / らすかる
(2)からxは整数ではないからです。
No.83477 - 2022/09/25(Sun) 17:05:11
整数問題 / ぺろり
・ lmn + 1 = lm + mn + nl + l + m + n
・ l ≦ m ≦ n
を満たす自然数の組(l, m, n)を全て求めよ。

という問題です。答えは(2, 4, 13), (2, 5, 8), (3, ,3, 7)です。模範解答では、両辺をlmnで割り、分数の大小関係から l≦3と絞り込んでいました。

この解法以外の解法が何かないか考えているのですが、思いつきません。何かないでしょうか。

No.83469 - 2022/09/25(Sun) 12:48:45

Re: 整数問題 / IT
簡単かどうかは分かりませんが、下記のように置き換えると2次の項がなくなります。

L=x+1,m=y+1,n=z+1とおくと,x,y,z は0以上の整数でx≦y≦z

与式(x+1)(y+1)(z+1)+1=(x+1)(y+1)+(y+1)(z+1)+(z+1)(x+1)+(x+1)+(y+1)+(z+1)
展開して整理すると
 xyz=2x+2y+2z+4≦6z+4
 よってx,y,zは1以上
 よって左辺≧10∴z≧3
 xy≦6+(4/z)<8 ∴x=1,2
x=1のとき
 yz=2y+2z+6
∴(y-2)(z-2)=10 ∴(y,z)=(3,12),(4,7)
x=2のとき
 2yz=2y+2z+8
∴(y-1)(z-1)=5 ∴(y,z)=(2,6)

よって(L,m,n)= ・・・

No.83470 - 2022/09/25(Sun) 13:56:37

Re: 整数問題 / らすかる
lmn+1=lm+mn+nl+l+m+n
4≦l≦m≦nのとき
(左辺)
=lmn+1
≧4mn+1
=mn+mn+mn+mn+1
≧lm+mn+nl+4n+1
=lm+mn+nl+n+n+n+n+1
≧lm+mn+nl+l+m+n+4+1
>lm+mn+nl+l+m+n
=(右辺)
となって成り立たないのでl≦3
l=1のときm+n=0となって成り立たない
l=2のとき(m-3)(n-3)=10となるので(m,n)=(4,13),(5,8)
l=3のとき(m-2)(n-2)=5となるので(m,n)=(3,7)
∴(l,m,n)=(2,4,13),(2,5,8),(3,3,7)

No.83471 - 2022/09/25(Sun) 14:29:32
解と係数の関係 / ykwr
高一です。
画像の問題にて、解説でD=0が条件であると書かれていますが、何故ですか?
教科書にはDは解の種類を判別するときに使うと書かれており、何故この問題に使用しているのか理由がわかりません…

No.83465 - 2022/09/24(Sat) 22:49:19

Re: 解と係数の関係 / ykwr
写真載せ忘れていました。
No.83466 - 2022/09/24(Sat) 22:50:25

Re: 解と係数の関係 / IT
>教科書にはDは解の種類を判別するときに使うと書かれており
「解の種類」は、何と何と何で、それぞれのときのDの値はどうですか?

x^2-2kx+4k+5が一次式の平方のとき
 x^2-2kx+4k+5は、どう因数分解できますか?
 そのとき x^2-2kx+4k+5=0の「解の種類」はどうなりますか?
 そのとき x^2-2kx+4k+5=0のDの値は?

No.83467 - 2022/09/24(Sat) 23:00:42
不等式の問題 / protagonist
(1)についてです。方針はわかるのですが、黄色線で示した「一般に〜」の式の表し方がどうしても理解できません。
このように、一般の式で表す際の考え方やコツがあれば教えていただきたいです。

No.83461 - 2022/09/24(Sat) 14:24:47

Re: 不等式の問題 / IT
「一般的に」とありますが、あくまでも 
2≦k≦n-2 すなわち 2≦k かつ k+2≦n である自然数k,nについて言えることが書いてあるので、「一般的に」という表現はどうかなと思います。

そもそも目的は
 (n-1)/k>1、(n-2)/(k-1)>1、...、(n-k+1)/2>1を示すことであり、

(n-1-L)/(k-L) は、
 L=0のとき,(n-1)/k
 L=1のとき,(n-2)/(k-1)
 L=k-2のとき,(n-k+1)/2 になるので

0≦L≦k-2 なる自然数Lについて
 (n-1-L)/(k-L) - 1 > 0 を示せば、目的の各不等式が示せる。ということですが、

(n-1)/k>1、(n-2)/(k-1)>1、...、(n-k+1)/2>1を示すには
2≦k かつ k+2≦n から 分子>分母>0を示す方が簡単だと思います。

No.83463 - 2022/09/24(Sat) 14:44:24

Re: 不等式の問題 / aaa
理解しました。ありがとうございます。
No.83473 - 2022/09/25(Sun) 15:29:29
同値関係 / math1
「集合 A から集合 B への全射がある時,B は
ある商集合 A/∼ と対等となることを示せ.」
何時間も考えたのですが、どうしてもこの問題が分かりません。well-definedを使った方法ならわかるのですが、well-defined以外の方法で解かなければいけないので、教えていただけると嬉しいです。

No.83453 - 2022/09/24(Sat) 12:55:25

Re: 同値関係 / IT
> well-definedを使った方法
ではどんな証明になりますか?
なぜ、well-defined以外の方法で解かなければいけないのですか? 問題文に書いてあるのですか?(問題文をそのまま書かれた方が話が早いです)

No.83454 - 2022/09/24(Sat) 13:21:39

Re: 同値関係 / math1
「」の中が問題文です。well-definedがこの問題で使えない理由としましては、この問題の後のページでwell-definedが定義されていまして、問題よりも後ろで定義されていることは循環論法になる危険性があるため、使ってはいけないと言われています。そのため、現段階では写像:A/∼→B と考えることができないのです。B→A/∼ の状況で証明する方法を教えてください。
No.83455 - 2022/09/24(Sat) 13:29:49

Re: 同値関係 / IT
「well-defined」 という「言葉」を使わずに書けば良いのでは?
・・の well-defined を示さなくても良い気がしますが?
(きちんと書くのが面倒なので・・としました)

No.83456 - 2022/09/24(Sat) 13:42:21

Re: 同値関係 / math1
解答考えてみました。とりあえず、対等を示すために全単射を示せばよいと考えて、gの単射性だけ思いつきました。この解答はでたらめでしょうか。よろしくお願いします。


それぞれの写像をf:A→B g:B→C とする。

まず、gの単射性を示す。
任意のb1、b2はBの部分集合とする。
このとき、fが全射であるため(問題分より)、b1=f(a1)、b2=f(a2)を使って、g(f(a1))=g(f(a2))と表すことができる。これは、C(f(a1))=C(f(a2))となる。同値類の定義よりf(a1)=f(a2)
よって b1=b2 以上よりgが単射であることが言えた。

No.83457 - 2022/09/24(Sat) 14:08:28

Re: 同値関係 / math1
すいません。g:B→A/∼ です。
No.83458 - 2022/09/24(Sat) 14:09:57

Re: 同値関係 / math1
再び訂正します。任意のb1,b2は集合Bの元です。また、a1,a2は集合Aの元です。すみません
No.83459 - 2022/09/24(Sat) 14:12:03

Re: 同値関係 / IT
まず、A/∼ は何ですか? 
「ある商集合 A/∼」を採ること、すなわち「∼」を決めること、から話が始まるのではないですか?

つぎに、写像gは、どう決めますか?

No.83460 - 2022/09/24(Sat) 14:20:53

Re: 同値関係 / math1
そうですA/∼は商集合のことです。
A/∼={C(a)|aは集合Aの元}としてます。

No.83462 - 2022/09/24(Sat) 14:31:33

Re: 同値関係 / IT
> A/∼={C(a)|aは集合Aの元}としてます。

∼ は具体的にどんな同値関係ですか?

No.83464 - 2022/09/24(Sat) 14:50:31
不定積分 / DK
この計算のどこが間違っているかご指摘いただきたいです。
No.83449 - 2022/09/24(Sat) 08:27:05

Re: 不定積分 / らすかる
間違っていないと思いますが、しいて言えば
下から2行目と3行目に「+C」がないことと、
これは間違いではないですが
-3(x+9)+C=-3x-27+C=-3x+C1
のように定数項をまとめていないことぐらいですね。

No.83450 - 2022/09/24(Sat) 08:47:42

Re: 不定積分 / DK
ご回答ありがとうございます。
定数部分でまとめられるのですね。積分定数のつけ忘れも気をつけます。

No.83451 - 2022/09/24(Sat) 10:33:50
必要条件の示し方 / 高校三年生
「相異なる三つの素数 p、q、r において、
 
 p^2+q^2+r^2

 の値が素数となるための必要条件を一つ示せ。」

という問題の回答で、パッと思いつくのは、

1、三つの素数のいずれも「2」でないこと。

2、三つの素数が6の倍数を公差にもつ等差数列の3連項でないこと。

3、p^2+q^2+r^2の値が合成数でないこと。

などありますが、いずれの「必要条件」も回答として有効でしょうか?
たとえば、3、とか採点者に「お前は舐めてるの?」と思われそうですが・・・。

No.83447 - 2022/09/24(Sat) 08:02:08

Re: 必要条件の示し方 / らすかる
3は「同値な条件」なのでダメでしょう。
もちろん必要条件ではありますが、それをOKにしてしまうと、例えば
「p^2+q^2+r^2が素数」という問題文と全く同じ文言でも
OKになってしまいます。これは「x^2+2x-3=0を満たすxを求めよ」という問題で
「解答:x^2+2x-3=0を満たすx」と書くのと同じことです。
1と2は問題ないと思います。

No.83448 - 2022/09/24(Sat) 08:23:33

Re: 必要条件の示し方 / 高校三年生
らすかるさん、返信ありがとうございます。

なるほど、「何の捻りもない表現」は回答として不適ということですね。
自然数の「1」は素数でも合成数でもないので、かろうじて、
アリなのかなとか思ってしまいました。

No.83452 - 2022/09/24(Sat) 11:00:13
(No Subject) / 安定陸塊
今から問題も送らせていただきます。
No.83444 - 2022/09/23(Fri) 17:52:22
(No Subject) / 安定陸塊
今から問題も送らせていただきます。2番を自分なりに頑張って解いたのですが答えが合いません。
No.83443 - 2022/09/23(Fri) 17:50:15

Re: / ast
方針は合っていて, 「よって」の行までは良いのですが, その後の k^2 の計算がデタラメすぎますね. きちんと丁寧に計算し直してください.

[1] 「よって」の次の次の等号の後の式の分母がおかしいです. (たぶん (x-a)^2 の展開自体を間違えているのだと思います. が, 本問においてこれは展開しないでそのまま扱った方がよいです.)
[2] 「よって」の次の次の次の等号の前後でなぜ分数式が多項式に変わっているのでしょうか? 仮に, 多項式の割り算をして分子の次数を下げることを試みたのだとしても, その分数式は割り切れませんので, 少なくとも分母が無くなってしまうのはおかしいです.


あと, (1) の結果の式を用いていることを「与式より」とは言いませんので, それは直すのが解答として適当だと思います.

No.83445 - 2022/09/23(Fri) 18:51:49
場合の数 / 洋子 
失礼致します。高校1年生です。中間テストの問題で解けなかったので、質問させてください。

【問題】
原点をOとする座標平面上において、点P(4,4)まで、次のルールに基づいて移動する時、経路の総数を求めなさい。

ルール

(ア)
Oを出発し、全部で12回移動する。

(イ)
1回の移動で、x座標またはy座標が1増加するように移動する。

(ウ)
1回だけx座標が1減少するように移動し、1回だけy座標が1減少するように移動する。

(エ)
ただし、第2象限と第4象限に移動してはならない。

例えば、x座標が1増加することを→、x座標が1減少することを←、y座標が1増加することを↑、y座標が1減少することを↓と表すとして、←↓→↑→→→→↑↑↑↑の移動はよいが、←↑→↓→→→→↑↑↑↑の移動は(-1,1)に移動しているので、これはルール違反である。

No.83438 - 2022/09/22(Thu) 14:04:42

Re: 場合の数 / けんけんぱ
移動を「上」「右」で表すものとします。
「上」「右」をそれぞれ6つ並べた後で、それぞれ1つを反転(「上」を「下」に、「右」を「左」に変える)ものとします。
「上」「右」をそれぞれ6つを一列に並べるのは、12C6通りあります。
「上」「右」を一つずつ反転させるとその6×6倍あります。(どれを反転させるかで「上」で6通り、「右」で6通り)

「上」を反転させる中で、6個中一番左を反転させるのは(「右」が反転するのは6か所あるので)6倍・
同様に、「右」を反転させるのも6倍あります。
「上」「右」ともに一番左を反転させるのは1倍あります。

以上をまとめると
12C6×(6×6-6-6+1)通りとなります

No.83439 - 2022/09/22(Thu) 22:39:16

Re: 場合の数 / ヨッシー
12回のうち、x軸方向に動く回を6個選ぶのは
 12C6=924(通り)
このそれぞれにおいて、x軸方向の1回目、y軸方向の1回目をプラスから始める
右左右右右右
右右左右右右
右右右左右右
右右右右左右
右右右右右左

上下上上上上 
上上下上上上 
上上上下上上 
上上上上下上 
上上上上上下 
を掛け合わせた 5×5=25 (通り)
は、すべて条件を満たすので、
 924×25=23100 ・・・(i)
それ以外、つまり、x軸方向またはy軸方向の少なくとも一方を
マイナスから始めても、条件を満たす場合を考えます。
以下、1手目は必ずx軸方向からとし、結果を2倍します。
1) x軸、y軸ともマイナスから始める場合
 左下右上 から始まり残り8個は任意
 左下上右    〃
 左右下上    〃
 3×8C4=210 ・・・(ii)
2) x軸のみマイナスから始める場合
 左右 から始まり残り10個は任意
 10C4×5=1050 ・・・(iii)
3) y軸のみマイナスから始める場合
 右左下上 から始まり残り8個は任意
 8C4=70 ・・・(iv)

(i)〜(iv) より
 23100+(210+1050+70)×2=25760(通り) ・・・答え

No.83468 - 2022/09/24(Sat) 23:19:33
場合の数 / 洋子 
失礼致します。高校1年生です。中間テストの問題で解けなかったので、質問させてください。

【問題】
m個の〇とm個の×を次のルールに基づいて並べる時、並べ方の総数をmを使って表しなさい。

ルール

(ア)
〇または×を左から順に一つずつ並べていく。

(イ)
すでに並んでいるどの〇に対しても、それより左に並んでいる〇と×の個数を比べると、必ず〇の個数の方が多い。

例えば、2個の〇と2個の×を並べる場合、〇〇××はよいが、〇×〇×のように並べてしまうと、2番目の〇に対し、左に並んでいる〇と×の個数が等しいので、これはルール違反である。

ちょっとしたコツがあるらしく、気づけば簡単らしいのですが、全然わからないです。

No.83437 - 2022/09/22(Thu) 13:37:49

Re: 場合の数 / IT
中間試験としては、難問ですね。
大学入試でも 一般のm個の場合についての出題はなくて
せいぜい、特定のm個についての出題だと思います。

授業で「カタラン数」が出てきたのなら、その応用で出来ます(左端は○、右端は×で、2番目から2m-1番目までの並べ方の数は、カタラン数) が、

カタラン数の前提知識なしに「ちょっとしたコツがあるらしく、気づけば簡単」とは言えないと思います。

「カタラン数」を習ってないのに出題されたのなら、自分で進んだ勉強をしている人の得点を高くしようということかも知れません。
青チャートには、「参考事項」として「カタラン数」の定義や説明、証明なしに公式が載ってます。
公式の証明は検索すると出て来ます。

No.83440 - 2022/09/22(Thu) 22:58:24

Re: 場合の数 / 洋子 
回答してくださってありがとうございます。

すみません、カタラン数はならっていません。調べてみても意味不明な感じです。経路を使って説明しているようですが、テストの問題と何か関係があるんでしょうか。青チャートは参考書のようですが持っていません。

できればわかりやすく教えて欲しいです。

No.83441 - 2022/09/23(Fri) 00:07:54

Re: 場合の数 / IT
https://examist.jp/mathematics/baainokazu/catalan/
上記などに「カタラン数」とテストの「玉入れ問題」の関係も含んだ解説があります。
そこには「非常に高級な発想を必要とする」とあります。
「ちょっとしたコツがあるらしく、気づけば簡単」と言われたのなら、その先生に指導を受けられるのが早道かと思います。

No.83442 - 2022/09/23(Fri) 07:25:02
(No Subject) / はま
なぜこれが導けるのか分かりません
No.83432 - 2022/09/21(Wed) 07:51:36

Re: / IT
画像が不鮮明で私には読み取れません。
(参考書部分だけを撮影されると良いかも)
「これ」とはどれですか?

No.83433 - 2022/09/21(Wed) 09:04:56

Re: / はま
?のところです。
No.83435 - 2022/09/21(Wed) 18:54:40

Re: / IT
ていねいに説明がしてあるように見えますが、何番目の等式(=)から分かりませんか?
No.83436 - 2022/09/21(Wed) 19:38:29
整数問題 / 名もなき男
問題と自分の答案を以下に載せます。(1)は合っていましたが、(2)はどこで誤りが生じているのか分かりませんでした。ご指摘お願いいたします。
No.83426 - 2022/09/20(Tue) 13:09:01

Re: 整数問題 / 名もなき男
答案です。
No.83427 - 2022/09/20(Tue) 13:10:02

Re: 整数問題 / 名もなき男
(2)の答えです。
No.83428 - 2022/09/20(Tue) 13:11:21

Re: 整数問題 / IT
f(1)=2a+b がまちがいでは?
No.83430 - 2022/09/20(Tue) 18:12:40

Re: 整数問題 / IT
その後、f(1) は正しいようですね?

1つめのa,2a の表に間違いがあります。
表より・・・a≡5も間違いだと思います。←これが決定的ミス。
「表より、2a≡5をみたすaは a≡5」(なおこれは間違い)と書くよりは
表のa:6,2a:5の欄を囲んで印をつけ、「∴a≡6」(これが正しい)と 書く程度で良いかなと思います。

ケアレスミスがあるようなので、ご自分でもう一度添削されると効果的だと思います。

細かいことですが"b" の書き方が2通り(筆記体と活字体)混在していますが、統一された方が間違いが少ないと思います。

No.83431 - 2022/09/20(Tue) 18:40:46

Re: 整数問題 / 名もなき男
ご回答ありがとうございます。ミスを直して計算したところ、答えの値と一致しました。
その他のご指摘もありがとうございます。

No.83434 - 2022/09/21(Wed) 11:58:20
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