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平面図形 / 納豆菌
△ABCにおいて、辺AB,BC上にそれぞれ点D,EをAD/DB=1/2,BE/EC=2/3となるようにとり、直線DEとCAの延長との交点をFとする。このとき、△ABCと△BDFの面積の比を求めよ。
メネラウスの定理っぽいとは思ったのですが、定理もよくわかっていません。図に描いてみましたが、これで良いのでしょうか?
教えてください。

No.33767 - 2015/10/25(Sun) 15:29:49

Re: 平面図形 / ヨッシー
底辺比から面積比を次々と出すと、図のように各部の面積比が出ます。
 △ABC:△BDF=(2+4):2=3:1
となります。

No.33768 - 2015/10/25(Sun) 16:18:56

Re: 平面図形 / 納豆菌
定理は関係ないですね…
わかりやすい説明をありがとうございました!

No.33769 - 2015/10/25(Sun) 16:39:38
(No Subject) / か
お願いします。
No.33763 - 2015/10/24(Sat) 13:23:41

Re: / IT
X[k]^2を3で割った余りが0となる確率は1/3(=aとおく),1となる確率は2/3(=bとおく)

X[1]^2+X[2]^2+...+X[n]が3の倍数となる確率をP(n)とおくと

P(n)=C(n,0)(a^n)(b^0)+C(n,3){a^(n-3)}b^3+...+C(n,3m){a^(n-3m)}b^(3m)+....

# 少し技巧的かも知れませんが#
1の3乗根のうち1でないものをとる。
v=(-1+√3i)/2,w=(-1-√3i)/2とおくと v^3=w^3=1,v+w+1=0,w^2=v,v^2=wなどの性質があります。

一般に
 (x+y)^n+(x+yv)^n+(x+yw)^n=3{C(n,0)(x^n)(y^0)+C(n,3){x^(n-3)}y^3+...+C(n,3m){x^(n-3m)}y^(3m)+....}

x=a,y=bとおくと
 3P(n)=(a+b)^n+(a+bv)^n+(a+bw)^n=1+{(1/3)+(2/3)(-1+√3i)/2}^n+{(1/3)+(2/3)(-1-√3i)/2}^n
 =1+(i/√3)^n+(-i/√3)^n

よって、P(n)={1+(i/√3)^n+(-i/√3)^n}/3
# ここまででもいいような気もしますが、nの偶奇で分けるとiは消せます。#
自然数mについて、P(2m-1)=1/3、P(2m)=(1/3){1+2(-1/3)^m}

No.33764 - 2015/10/24(Sat) 21:47:40

Re: / IT
漸化式での解法(概略)
X[1]^2+X[2]^2+...+X[n]を3で割った余りが
0となる確率をA(n),1となる確率をB(n),2となる確率をC(n)とおくと
A(n)+B(n)+C(n)=1…(1)
A(n+1)=(1/3)A(n)+(2/3)C(n)
B(n+1)=(1/3)B(n)+(2/3)A(n)
C(n+1)=(1/3)C(n)+(2/3)B(n)

A(n+2)=(1/3){(1/3)A(n)+(2/3)C(n)}+(2/3){(1/3)C(n)+(2/3)B(n)}
=(1/9)A(n)+(4/9)B(n)+(4/9)C(n)
(1)より
=-(1/3)A(n)+4/9

整理してA(n+2)-(1/3)=(-1/3){A(n)-(1/3)}

No.33765 - 2015/10/24(Sat) 22:54:39

Re: / IT
下記のようにしたほうが少し簡単です。

X[n+1]^2+X[n+2]^2 を3で割った余りが
 0となる確率は (1/3)^2=1/9,
 2となる確率は (2/3)^2=4/9
 1となる確率は 1-(1/9)-(4/9)=4/9  #=(1/3)(2/3)2としてもいいです。#

#1となる確率と2となる確率が等しいので、この後うまくいきます。#

よって
 A(n+2)=(1/9)A(n)+(4/9)(B(n)+C(n))
(1)より
 =(1/9)A(n)+(4/9)(1-A(n))
 =-(1/3)A(n)+(4/9)

No.33766 - 2015/10/25(Sun) 01:29:07
二次関数 / ろん
関数y=1/3xでa≦x≦a+4のとき、yの変域は0≦y≦3になる。
このときのaの値をすべて求めよ

この問題で回答は-3,-1になるのですが、解き方が分かりません。
教えてください、お願いします。

No.33760 - 2015/10/24(Sat) 02:02:45

Re: 二次関数 / ろん
すいません、y=1/3x^2です
No.33761 - 2015/10/24(Sat) 02:20:21

Re: 二次関数 / ヨッシー
y=(1/3)x^2 ですね。

yの最小値が0なので、定義域 a≦x≦a+4 にはx=0を含みます。
最大値が3になるように範囲を決めると、図のような2通りが考えられます。

No.33762 - 2015/10/24(Sat) 06:50:21
(No Subject) / れい
⑴ 4√6
⑵ BC=5 y=-x+8
⑶が、わかりません。
ちなみに⑴、⑵はあっていますか?

No.33758 - 2015/10/23(Fri) 22:43:16

Re: / IT
> ちなみに⑴、⑵はあっていますか?
あっていると思います。
> ⑶が、わかりません。
(ア)△APQの面積が△ABCの面積の1/2ということです。
(イ)△APQの面積をx,yで表します。
(ウ)(ア)(イ)からxy=○ となります。
(エ)xy=○にy=8-xを代入するとxの二次方程式になる。解の公式を使ってxを求めます。

No.33759 - 2015/10/23(Fri) 23:06:41
中学校の問題 / たゆ
画像の(2)の問題なんですが解き方を教えてください。お願いします。
No.33750 - 2015/10/23(Fri) 18:42:21

Re: 中学校の問題 / X
一見、△CDEの面積が何cm^2か求める必要があるように
見えますが、この問題では求める必要はありません。

条件から
AF:FB=CG:AG=1:2
従って
(△ACFの面積)=(AD/AB)(△ABCの面積)
=(1/3)(△ABCの面積) (A)
(△FCGの面積)=(CG/AC)(△ACFの面積)
=(1/3)(△ACFの面積) (B)
(A)(B)より
(△FCGの面積)=(1/9)(△ABCの面積) (C)
一方△ABCと△CDEの相似比は
9:4
ですので
(△ABCの面積):(△CDEの面積)=9^2:4^2
=81:16 (D)
(C)(D)より
(△FCGの面積)=(1/9)(81/16)(△CDEの面積)
=(9/16)(△CDEの面積)

ということで9/16倍です。

No.33752 - 2015/10/23(Fri) 18:59:50

Re: 中学校の問題 / たゆ
解くことができました。ありがとうございます。
ちなみに面積の比が相似比の2乗ということを使わずに解くことできますか?

No.33753 - 2015/10/23(Fri) 19:25:58

Re: 中学校の問題 / X
できますが、△ABC,△CDEの面積比
の計算は必ず必要ですので
その場合は△ABC,△CDEの面積を
直接計算しなければなりません。
計算方法は以下の通りです。

点Aから辺BCに下ろした垂線の足をHとします。
すると△ABHにおいて三平方の定理により
AH=√(AB^2-BH^2)
=√{9^2-(9/2)^2}[cm]
=(9/2)√3[cm]
よって
(△ABCの面積)=(1/2)×BC×AH
=(81/4)√3[cm^2]
△CDEの面積についても同様です。

No.33754 - 2015/10/23(Fri) 20:06:34

Re: 中学校の問題 / たゆ
わかりやすい解説ありがとうございます。
No.33755 - 2015/10/23(Fri) 20:15:15
(No Subject) / たろう
自然数の全体集合をNとする。このとき N={k|k=m/3+n,n≧0}であり、変数mに対してnは常に最小値をとり続ける。
(?T)実数の組(m,n)の集合をmn平面上に図示せよ。
(?U)n=f(m)とするとき、f(m)の導関数,及び原始関数を求めよ。

これ分かります?

No.33747 - 2015/10/23(Fri) 12:45:30

Re: / ヨッシー
(I)
y=m/3 のグラフにどれだけ積み増せば自然数になるかを考えると、
左の図の黄色の部分になります。
それをグラフ化したのが右の図です。

(II) は、どの程度の解答が期待されているのでしょうか?
式での表現か、グラフなのか?

No.33749 - 2015/10/23(Fri) 14:41:23
(No Subject) / おお
複素数平面や五角形を用いない解き方はありますか?

θ=2/5πのとき

1+cosθ+cos2θ+cos3θ+cos4θ=0

No.33740 - 2015/10/22(Thu) 19:15:38

Re: / IT
t=cosθ+cos2θ+cos3θ+cos4θ とおく
=(cosθ+cos4θ)+(cos2θ+cos3θ)
和を積にして整理
=-2cos(π/5)-2cos(3π/5)

(sin(π/5))t=-2sin(π/5)cos(π/5)-2sin(π/5)cos(3π/5)
積を和にして整理
=-sin(π/5)
よってt=-1

No.33742 - 2015/10/22(Thu) 21:16:06

Re: / おお
解けました。ありがとうございます。
No.33746 - 2015/10/23(Fri) 00:23:47
発展問題 / ごくう
下記の問題が、解けません。解答もありません。
どう解けばいいでしょうか?詳しい解説お願いします。

No.33738 - 2015/10/22(Thu) 09:27:00

Re: 発展問題 / ヨッシー
3次方程式の少なくとも1つの解は実数なので、
z=1またはz=−1を解に持つことは確実です。
(i) z=1 (3重解)の場合
 (z−1)^3=0 は、c<0 となり不適
(ii) z=−1(3重解)の場合
 (z+1)^3=0 より z^3+3z^2+3z+1=0
 a=b=3,c=1
(iii) z=1,z=−1(重解)の場合
 (z-1)(z+1)^2=0 は、c<0となり不適
(vi) z=1(重解)、z=−1 の場合
 (z-1)^2(z+1)=0 より z^3−z^2−z+1=0
 a=b=−1,c=1
(v) z=1 と異なる虚数解の場合
 z=1 を代入して
 1+a+b+c=0 よって a=−1−b−c
 z^3−(1+b+c)z^2+bz+c=(z-1){z^2-(b+c)z−c}=0
|z|=1 より、z^2-(b+c)z−c=0 の解は
 z=cosθ±isinθ sinθ≠0 と書け
解と係数の関係より
 b+c=2cosθ
 −c=1 より c<0 となり不適
(vi) z=−1 と異なる虚数解の場合
 z=−1 を代入して
 −1+a−b+c=0 よって a=1+b−c
 z^3+(1+b-c)z^2+bz+c=(z+1){z^2+(b-c)z+c}=0
同様に
 z=cosθ±isinθ sinθ≠0 とおくと
解と係数の関係より
 c−b=2cosθ
 c=1 より
 b=1−2cosθ
bが整数になるためには、cosθ=0, ±1/2
これらより
 (a,b,c)=(1,1,1), (0,0,1), (2,2,1)
これと(ii)(vi) で求めた
 (a,b,c)=(3,3,1),(-1,-1,1)
の5通りとなります。

No.33739 - 2015/10/22(Thu) 11:43:49
北大 過去問 / まあ
kを実数とし、関数f(x)をf(x)=√3sin2x-cos2x+k(√3sinx+cosx)とする。
t=√3sinx+cosxとおくとき、f(x)をtの二次式で表せ。

tを二乗することは分かったのですが、途中式とかもろもろ解けませんでした。
回答よろしくお願いします。

No.33732 - 2015/10/21(Wed) 22:37:29

Re: 北大 過去問 / IT
tを二乗するとどうなりますか?
倍角公式でsin2xとcos2xはどうなりますか?
√3sin2x-cos2xはどうなりますか?

No.33733 - 2015/10/21(Wed) 23:05:14

Re: 北大 過去問 / まあ
ITさん

ありがとうございました!

No.33805 - 2015/10/27(Tue) 21:50:05
(No Subject) / hiroshi
2次曲線y=x^2上にm個(3≦m)の点p[1],…p[m]をとる。ただし、P[i]のx座標をx[i](1≦i≦m)とし、x[1]<x[2]<…<x[n]とする。
(1) m=3のとき、p[1]とp[3]を固定して、p[2]を動かしたときの?冪[1]p[2]p[3]の面積の最大値をx[1]とx[3]を用いて表せ。
(2) p[1]とp[m]を固定して、p[2],…,p[m-1]を動かして、m角形p[1]p[2]…p[m]の面積が最大になったとき、x[1],…,x[m]は等差数列になることを証明せよ。

よろしくお願いします。

No.33729 - 2015/10/21(Wed) 21:46:27

Re: / IT
・(1)直線P[1]P[3]の傾きは(x[3]^2-x[1]^2)/(x[3]-x[1])=x[3]+x[1]
・y=x^2の(a,a^2)における接線の傾きは2a

・p[2]におけるy=x^2の接線が直線P[1]P[3]と平行のとき?冪[1]p[2]p[3]の面積が最大。
よって、2x[2]=x[3]+x[1]すなわちx[2]=(x[3]+x[1])/2のとき?冪[1]p[2]p[3]の面積が最大。

面積は計算してください。

No.33741 - 2015/10/22(Thu) 20:05:26

Re: / hiroshi
IT 様

ありがとうございます。

面積は|(x[3]-x[1])^3|/8 であっていますか?

No.33743 - 2015/10/22(Thu) 22:18:16

Re: / IT
良いと思います。(特殊な場合で確認するといいです)
No.33744 - 2015/10/22(Thu) 22:54:23

Re: / IT
(2)はmについての数学的帰納法で証明すればいいですね。
正確に証明するには、少し論述に気をつける必要があると思います。

No.33745 - 2015/10/22(Thu) 23:46:36

Re: / hiroshi
IT 様

ありがとうございます。

(2)は数学的帰納法ということですが、4角形、5角形、・・・、m角形の面積はどうやって計算すればいいのですか?
(1)を利用するのかと思いましたがうまくいきません。

No.33748 - 2015/10/23(Fri) 12:51:03

Re: / IT
面積は計算する必要はないと思います。

m角形p[1]p[2]…p[m]の面積が最大になったとき

三角形p[1]p[2]p[3]について考えると x[2]=(x[1]+x[3])/2であること
三角形p[2]p[3]p[4]について考えると x[3]=(x[2]+x[4])/2であること
・・・
三角形p[m-2]p[m-1]p[m]について考えると x[m-1]=(x[m-2]+x[m])/2であること
が(1)から分ると思います。

(数学的帰納法を使わなくても、いいかも知れません)

No.33751 - 2015/10/23(Fri) 18:52:02

Re: / hiroshi
IT 様

ありがとうございます。

x[m]-x[m-1]=x[m-1]-x[m-2]=・・・=x[2]-x[1]がいえるので等差数列ですね。
眼から鱗です。(←字と使い方あっていますか)
独力では無理だったですがおかげでとてもよくわかりました。
ありがとうございました。

No.33756 - 2015/10/23(Fri) 20:35:22
数1の質問です。 / komura
大問155で赤で囲ったところがわかりません。なぜ2乗してあるのですか?よろしくお願いします。
No.33723 - 2015/10/21(Wed) 18:50:50

Re: 数1の質問です。 / X
添付された写真での解説の図での△CPQに対して
三平方の定理を使っています。

No.33726 - 2015/10/21(Wed) 19:55:03

Re: 数1の質問です。 / komura
ありがとうございます。分かりました。
No.33730 - 2015/10/21(Wed) 22:32:07
積分 / ちぬわ
(2)-7 xはがなくなるのはどうしてですか?
No.33720 - 2015/10/21(Wed) 18:25:57

Re: 積分 / ちぬわ
もうひとつ質問です。
f(x)=2x+2 ですが、微分されてるのにf?V(x)にならないのでしょうか?

No.33721 - 2015/10/21(Wed) 18:29:34

Re: 積分 / ちぬわ
失礼しました、問題です。
No.33722 - 2015/10/21(Wed) 18:30:58

Re: 積分 / X
>>2)-7 xはがなくなるのはどうしてですか?
-7xが奇関数であることと(1)の結果を使っています。

>>もうひとつ質問です。〜
添付された写真の中のCHARTの欄に書かれている公式を
よく見ましょう。

No.33724 - 2015/10/21(Wed) 19:33:21

Re: 積分 / ちぬわ
(2)-7xのxは1乗で奇数だから0になる。
ー6はxの係数がないから残すでいいですよね?

Chart見ました。 与えられた等式に当てはめるものなんですね。
回答ありがとうございます。

No.33727 - 2015/10/21(Wed) 20:10:39

Re: 積分 / X
>>ー6はxの係数がないから残すでいいですよね?
残すことに違いはありませんが、理由が違います。
-6は偶関数だからです。

件の等式は飽くまで偶関数、奇関数の積分についての
等式と見て考えましょう。

No.33736 - 2015/10/22(Thu) 04:28:40
数1の質問です。 / komura
大問150,151では最大値を求める時なぜ定義域の中央の値を利用して解くのですか。また大問152では最小値を求める時なぜ中央の値を利用して解くのかわからないです。まず、なぜ定義域の中央の値を出すのかがわからないので、解説をお願いします。
No.33718 - 2015/10/21(Wed) 17:34:59

Re: 数1の質問です。 / X
定義域内において軸が右寄りになるか
左寄りになるかで場合分けをする
ということです。
例えば軸のx座標が定義域の中央値より
大きければ、軸は定義域内右寄りにある、
ということになります。

No.33725 - 2015/10/21(Wed) 19:52:52

Re: 数1の質問です。 / komura
ありがとうございます。
No.33731 - 2015/10/21(Wed) 22:33:02
平面幾何 / ぴたごらす
先ほど投稿したぴたごらすです。画像を載せ忘れていました。失礼致しました。
No.33716 - 2015/10/21(Wed) 15:34:41
平面幾何 / ぴたごらす
平面幾何の問題です。隣り合う2辺がそれぞれ8?pと7?pの長方形の内部に、長さ不明の正方形が5個すっぽりはり、長方形と4艇共有しています。内部の正方形の一辺の長さを求めたいのですが、どなたか解ける方はいませんか?
No.33715 - 2015/10/21(Wed) 15:32:42

Re: 平面幾何 / ヨッシー

図の●の角度をθとします。
小さい正方形の1辺を1とすると、AC=√13、BD=√10
 √13sin(α+θ):√10sin(β+θ)=8:7
ただし、sinα=3/√13、cosα=2/√13、sinβ=3/√10、cosβ=1/√10
 7√13sin(α+θ)=8√10sin(β+θ) ・・・(1)
sin(α+θ)=sinαcosθ+cosαsinθ=(3cosθ+2sinθ)/√13
sin(β+θ)=sinβcosθ+cosβsinθ=(3cosθ+sinθ)/√10
(1) に代入して
 7(3cosθ+2sinθ)=8(3cosθ+sinθ)
 3cosθ−6sinθ=0
よって、sinθ=1/√5、cosθ=2/√5
 √13sin(α+θ)=(3cosθ+2sinθ)=8/√5
 √10sin(β+θ)=(3cosθ+sinθ)=7/√5
実際は、8cmと7cmなので、正方形の1辺は √5cm ということになります。

No.33717 - 2015/10/21(Wed) 16:07:08

Re: 平面幾何 / ヨッシー

図のように、長方形の各辺に平行な線を引きます。
直角三角形の斜辺以外の辺で、長い方をa,短い方をbとすると、
 3a+b=7
 3a+2b=8
より、b=1,a=2 が得られ、一辺=√5 となります。

No.33719 - 2015/10/21(Wed) 17:35:52

Re: 平面幾何 / ぴたごらす
拝読しました。
丁寧に解法を書いてくださりありがとうございます。よくわかりました。
どちらも素晴らしい解法だと思いますが、特に2つ目には感動しました。

No.33735 - 2015/10/21(Wed) 23:38:04
(No Subject) / 吉野
記事33368について、返信が遅れてしまったのですが、どうか再度教えていただけないでしょうか。
すみませんがどうかお願いします。

No.33705 - 2015/10/21(Wed) 00:32:47

Re: / ヨッシー
元記事に回答しました。
No.33709 - 2015/10/21(Wed) 08:51:02

Re: / 吉野
返信しました、よろしくお願い致します。
No.33713 - 2015/10/21(Wed) 12:22:29
等式 / みぽりん
自然数x,y,zとしたとき、
35x+21y+60z=665を満たす(x,y,z)を求めよ。
665を素因数分解して、約数の関係を利用するのでしょうか。
よろしくお願いします。

No.33701 - 2015/10/20(Tue) 23:32:42

Re: 等式 / IT
> 665を素因数分解して、約数の関係を利用するのでしょうか。
そうですね。35,21,60も素因数分解して式を書いて見て下さい。
yは5の倍数,zは7の倍数である必要があります。
y=5b,z=7c(b,cは自然数)と書けます
元の式をx,b,cで表し、共通因数で割ると
x+3b+12c=19 となります。これを満たす自然数x,b,cを求めれば、(x,y,z)が求まります。

No.33702 - 2015/10/20(Tue) 23:48:19

Re: 等式 / みぽりん
ありがとうございます。
No.33711 - 2015/10/21(Wed) 09:40:17
数列 / あやこ
自然数の列1,2,3,4,・・・を次の群に分ける
1,2 |3,4,5,6,7|8,9,10,11,12,13,14,15|・・・
第1群 第2群 第3群
ここで一般に第n群は(3n-1)個の項からなるものとする

(1)a1=1 a2=3 a3=8 a4=16 a5=27である
an+1-an=3n-1が成り立ちan=3/2n^2-5/2n+2である
よって700は第□群の小さい方から□番目の項である

(2)n=2,3,4,・・・に対し第n群の小さい方からn-1番目の項をbnで表すと
bn=□/□n^□-□/□nであり1/bn=□/□{1/(n-□)-1/n}が成り立つ
Σ(n k=1)=1/(bk+1)=□n/□(n+□)
(1)の途中からわかりません
解説も交えてお願いします

No.33697 - 2015/10/20(Tue) 22:11:28

Re: 数列 / ヨッシー
(1)
第n群の第1項を a[n] と表していると推測し、それが正しい前提で回答します。
 a[n]=(3/2)n^2−(5/2)n+2
で、700 に近くなるあたりを見つけると、
 a[22]=673
 a[23]=738
より、第22群の28番目とわかります。
(2)
b[n]=a[n]+(n-2) であるので、
 b[n]=(3/2)n^2−(3/2)n
 1/b[n]=(2/3){1/(n^2-n)}
   =(2/3){1/n(n-1)}
   =(2/3){1/(n-1)−1/n}
 Σ[k=1〜n]1/b[k+1]=(2/3){(1/1−1/2)+(1/2−1/3)+・・・+(1/n−1/(n+1))}
   =(2/3){1−1/(n+1)}
   =(2/3)n/(n+1)
   =2n/3(n+1)

No.33710 - 2015/10/21(Wed) 09:12:32
数?V 平面上の曲線 / まあ
楕円x^2/9+y^2/4=1をCとする。Cを直線y=x+t(tは実数)について対称移動した曲線をCtとする。(1)Ctの方程式を求めよ。(2)tが実数全体を動くとき,Ctの通過する領域を表す不等式を求めよ。

どうしても分かりません。よろしくお願いします。

No.33696 - 2015/10/20(Tue) 22:03:23

Re: 数?V 平面上の曲線 / IT
(1)点P(x,y)を直線y=x+t(tは実数)について対称移動した点の座標をQ(v,w)としたとき
・v,wをx,y,tで表すとどうなるか分りますか?
線分PQの中点がy=x+t上にあること
   直線PQの傾きは-1であること
   を式にして、連立方程式を解くと求まります。

・x,yをv,w,tの式で表してx^2/9+y^2/4=1に代入すると
Cを直線y=x+t(tは実数)について対称移動した曲線Ctの方程式が求まります。(vをx,wをyに書き換えます。)

(2) グラフを描いて調べると 楕円Ctの傾き-1の接線2本が領域の境界になることが分ります。

No.33699 - 2015/10/20(Tue) 23:03:20

Re: 数?V 平面上の曲線 / まあ
回答ありがとうございました。
解くことができました。

No.33728 - 2015/10/21(Wed) 21:04:46
対数 / ちぬわ
対数初学です。
質問はlog3 1部分です。

No.33694 - 2015/10/20(Tue) 20:19:43

Re: 対数 / X
一つ目の質問)
3^0=1
だからです。

二つ目の質問)
それで正解です。

No.33695 - 2015/10/20(Tue) 21:39:57

Re: 対数 / ちぬわ
回答ありがとうございます。
No.33698 - 2015/10/20(Tue) 22:16:24
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