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(No Subject) / ヒキニート
ax+by=1をみたす(x,y)が存在することを示せという問題について。

一般的な証明法として、1≦k≦a-1を満たす自然数についてbkをaで割った余りが1となるkが存在することをしめして、bk=a+1となるから
bk+a(-1)=1より題意は示された。という方法がありますがこれが無限降下法ですか?違ったらどういうのが無限降下法か教えて下さい。問題の質問とかじゃなくてすいません。

No.25709 - 2014/04/28(Mon) 05:27:48

Re: / らすかる
それは無限降下法ではありません。
無限降下法というのは、例えば√2が無理数であることの証明で
 √2=p/q(p,qは整数)と表せたとする。
 qを移項して両辺を2乗すると 2q^2=p^2
 pは偶数だからp=2aとおいて整理すると q^2=2a^2
 qは偶数だからq=2bとおいて整理すると 2b^2=a^2
 これは2q^2=p^2と同じ形なので、pは無限に2で割れることになり、矛盾。
 よって√2は無理数。
のように「無限に降下する」ように見える証明です。

No.25711 - 2014/04/28(Mon) 06:02:16

Re: / ヒキニート
ありがとうございます。他に無限降下法の例はありますか?
No.25714 - 2014/04/28(Mon) 15:41:12

Re: / みずき
有名なところでは、
フェルマーが
「不定方程式 x^4 - y^4 = z^2 が非自明な整数解を持たない」
ことを、無限降下法によって示しています。
これよりフェルマーの最終定理(ワイルズの定理?)の n = 4 の場合が導かれました。

No.25716 - 2014/04/28(Mon) 16:22:30

Re: / らすかる
無名なところでは
「平面上で格子点を頂点とする正多角形は正方形のみである」
も無限降下法を使って証明できます。
正三角形と正六角形が作れない証明は無限降下法と関係ありませんので割愛します。
正五角形と正七角形以上では、
・格子点を結んで正n角形ABC…が作れたとする。
・AD,BE,CF,…を順に結ぶと内部に小さい正n角形が出来るが
 この正n角形の頂点は格子点上にある。
・従っていくらでも小さい正n角形が作れるので矛盾。

No.25720 - 2014/04/28(Mon) 18:26:14

Re: / ヒキニート
今まで無限降下法の例は3つほど出していただけましたが、無限降下法というのはどういった証明法なんですか?
帰納法ではn=kでの成立を仮定してn=k+1での成立を導く、や背理法では与えられた命題の否定を仮定して仮定に対する矛盾を導くような決まった処理はどういったことをすれば良いのですか?

No.25728 - 2014/04/29(Tue) 01:07:25

Re: / らすかる
例えば自然数の場合は、
「自然数nのとき成り立つとする」
→「ある自然数nで成り立つとき、mでも成り立つようなnより小さい自然数mが必ず存在する」
→「無限に小さい自然数は存在しないので矛盾」
のような証明方法です。

No.25729 - 2014/04/29(Tue) 02:26:18

Re: / ヒキニート
有限に対する無限の矛盾を導くということですか?
No.25730 - 2014/04/29(Tue) 05:30:00

Re: / らすかる
そういうことです。
No.25734 - 2014/04/29(Tue) 11:21:52
二次不等式 / イチロー
この問題がまったくわかりません。教えていただけませんか?
No.25702 - 2014/04/28(Mon) 00:02:44

Re: 二次不等式 / イチロー
すみません写真逆でした。
No.25704 - 2014/04/28(Mon) 00:05:05

Re: 二次不等式 / みずき
f(x)=x^2-2ax+a+6=(x-a)^2-a^2+a+6
とおきます。

軸(x=a)の位置で場合分けをすると良いでしょう。
2次関数のグラフを考えて、
?@) a<4のとき、f(4)>0が必要で、十分。
?A) 4≦a≦6のとき、f(a)>0が必要で、十分。
?B) a>6のとき、f(6)>0が必要で、十分。

答えは、?@または?Aまたは?Bを満たすaの範囲です。

No.25705 - 2014/04/28(Mon) 00:16:32

Re: 二次不等式 / イチロー
> f(x)=x^2-2ax+a+6=(x-a)^2-a^2+a+6
> とおきます。
>
> 軸(x=a)の位置で場合分けをすると良いでしょう。
> 2次関数のグラフを考えて、
> ?@) a<4のとき、f(4)>0が必要で、十分。
> ?A) 4≦a≦6のとき、f(a)>0が必要で、十分。
> ?B) a>6のとき、f(6)>0が必要で、十分。
>
> 答えは、?@または?Aまたは?Bを満たすaの範囲です。


とてもわかりやすいです!ありがとうございます!

No.25708 - 2014/04/28(Mon) 00:51:35
数?V 微分 定数分離 / ハレゾラ
問題
 x≧0のときつねに不等式e^x≧1+x+ax^2…(*)が成り立つような定数aの最大値を求めよ。

手元の解答では、f(x)=e^x-1-x-ax^2から求めていく方針なんですが、自分は定数分離でできないか考えてみました。

自分の途中までの解答です。

(i)x=0のとき
すべての実数aで(*)成立。
(ii)x≠0のとき
f(x)=e^x-x-1/x^2とおく
 f'(x)=(x-2)e^x+x+2/x^3
g(x)=(x-2)e^x+x+2とおく
 g'(x)=(x-1)e^x
 g''(x)=xe^x
x>0のときg''(x)=xe^x>0よりg'(x)は単調に増加する。
x>0のときg'(x)>g'(0)=0よりg(x)は単調に増加する。
x>0のときx^3>0、g(x)>g(0)=0なのでf'(x)>0となりf'(x)は単調に増加する。

x=0のときすべての実数aで(*)成り立つと最大値が求まらないような気がしたり、このあと増減表を書くのですがx=0近傍でのf(x)がわからないためf(x)の値域がわかりません。
どうしたら最後まで解答できますか?

よろしくお願いします。

No.25701 - 2014/04/27(Sun) 23:40:29

Re: 数?V 微分 定数分離 / みずき
>g'(x)=(x-1)e^x

これはg'(x)=(x-1)e^x+1の間違いですね。

> x=0のときすべての実数aで(*)成り立つと最大値が求まらないような気がしたり、このあと増減表を書くのですがx=0近傍でのf(x)がわからないためf(x)の値域がわかりません。
> どうしたら最後まで解答できますか?


基本的な議論は良いと思います。
おっしゃるように、最大のポイントは、
lim_(x→+0)f(x)
ですね。これはロピタルの定理を使うと求められます。
(この定理を使っていい、という前提での話ですが)

lim_(x→+0)f(x)
=lim_(x→+0)(e^x-1-x)/x^2
=lim_(x→+0)(e^x-1)/2x
=lim_(x→+0)(e^x)/2
=1/2

これらにより、
x>0において、f(x)>1/2
が分かるので、
a≦f(x)
を満たすためには、a≦1/2が必要。

x=0のとき、すべての実数aでよいが
x>0のとき、a≦1/2が必要。

従って、結局、a≦1/2。
よって、aの最大値は1/2

No.25703 - 2014/04/28(Mon) 00:03:52

Re: 数?V 微分 定数分離 / ハレゾラ
> >g'(x)=(x-1)e^x
>
> これはg'(x)=(x-1)e^x+1の間違いですね。


ご指摘ありがとうございます。

ちなみに、ロピタルの定理を使わない方法はなさそうですか?
あまり使わない方がよいと指導されたもので…

> x=0のとき、すべての実数aでよいが
> x>0のとき、a≦1/2が必要。
>
> 従って、結局、a≦1/2。
> よって、aの最大値は1/2


これはx≧0のときつねに不等式e^x≧1+x+ax^2…(*)が成り立つようなaの値域は、x=0のときのすべての実数かつx>0のときのa≦1/2からa≦1/2というような解釈で正しいですか?

また、a≦1/2はx≧0のときつねに不等式e^x≧1+x+ax^2…(*)が成り立つための必要十分条件になっていますか?

No.25706 - 2014/04/28(Mon) 00:28:07

Re: 数?V 微分 定数分離 / みずき
> ちなみに、ロピタルの定理を使わない方法はなさそうですか?
> あまり使わない方がよいと指導されたもので…


ちょっと天下り的ですが、
「0≦x≦1のとき、
1+x+x^2/2≦e^x≦1+x+x^2/2+ex^3/6」
という不等式を使うと示せます。
これ自体は、簡単な微分により示せますね。

> これはx≧0のときつねに不等式e^x≧1+x+ax^2…(*)が成り立つようなaの値域は、x=0のときのすべての実数かつx>0のときのa≦1/2からa≦1/2というような解釈で正しいですか?

そうですね。

> また、a≦1/2はx≧0のときつねに不等式e^x≧1+x+ax^2…(*)が成り立つための必要十分条件になっていますか?

はい、なっています。

No.25707 - 2014/04/28(Mon) 00:48:57

Re: 数?V 微分 定数分離 / ハレゾラ
別解ありがとうございます。

> ちょっと天下り的ですが、
> 「0≦x≦1のとき、
> 1+x+x^2/2≦e^x≦1+x+x^2/2+ex^3/6」
> という不等式を使うと示せます。


この不等式自体は高校の範囲で持ち出せそうですか?

あと、高校の教科書レベルの定義、定理の範囲内ではlim_(x→+0)e^x-1-x-ax^2は求められなさそうでしょうか?

よろしくお願いします。

No.25724 - 2014/04/28(Mon) 22:29:59

Re: 数?V 微分 定数分離 / みずき
> > 「0≦x≦1のとき、
> > 1+x+x^2/2≦e^x≦1+x+x^2/2+ex^3/6」
> > という不等式を使うと示せます。
>
> この不等式自体は高校の範囲で持ち出せそうですか?


「持ち出せそう」というのが、「証明できそう」という意味合いなら、
証明できます。すでに述べたように、微分するだけです。
証明に挑戦されてみてはいかがでしょうか。

> あと、高校の教科書レベルの定義、定理の範囲内ではlim_(x→+0)e^x-1-x-ax^2は求められなさそうでしょうか?

このご質問は、上記不等式が高校学習範囲外ではないか、
というご推測の上のものでしょうから、意味をなしませんね。
すでに述べたように上記不等式は高校生の学習範囲内で
証明可能です。
上記不等式を使う以外に高校範囲内で証明する方法はあるのか、という問いならば、私には思いつきません。

No.25726 - 2014/04/28(Mon) 23:26:23

Re: 数?V 微分 定数分離 / ハレゾラ
> > > 「0≦x≦1のとき、
> > > 1+x+x^2/2≦e^x≦1+x+x^2/2+ex^3/6」
> > > という不等式を使うと示せます。
> >
> > この不等式自体は高校の範囲で持ち出せそうですか?
>
> 「持ち出せそう」というのが、「証明できそう」という意味合いなら、
> 証明できます。すでに述べたように、微分するだけです。
> 証明に挑戦されてみてはいかがでしょうか。


説明不足ですいませんでした。

1+x+x^2/2≦e^x≦1+x+x^2/2+ex^3/6…(#)としておきます

(#)が与えられた設定であれば不等式の証明と、lim_(x→+0)e^x-1-x-ax^2=1/2であることは示すことができました。
しかしながら、問題にはこのような不等式の誘導は存在しないため、もし定数分離の方法で解答するのであればロピタルの定理を用いなければ、(#)を自力で作り出す必要があると思いますが、どのように作り出したのでしょうか?
調べてみたところマクローリン展開の式を見れば左側不等式はわかりますが右側不等式のex^3/6がどう出てきたのか…
まだ高校範囲しか既習していないので厳しいかもしれません。

よろしくお願いします。

No.25739 - 2014/04/29(Tue) 23:28:19

Re: 数?V 微分 定数分離 / みずき
> 1+x+x^2/2≦e^x≦1+x+x^2/2+ex^3/6…(#)

>どのように作り出したのでしょうか?
> 調べてみたところマクローリン展開の式を見れば左側不等式はわかりますが右側不等式のex^3/6がどう出てきたのか…
> まだ高校範囲しか既習していないので厳しいかもしれません。


あ、なるほど、そういうことでしたか。
もちろん、e^xのマクローリン展開が念頭にあるわけです。
e^x=1+x+x^2/2+x^3/6+・・・
なので、0≦x≦1と適当に範囲を限定させておいて、
この範囲において、
(1+x+x^2/2+px^3)-e^x≧0
が成立するようなpを求めた、ということです。

具体的には、
f(x)=1+x+x^2/2+px^3-e^xとおいて、
f'(x)=1+x+3px^2-e^x
f''(x)=1+6px-e^x
f'''(x)=6p-e^x
と求めておいて、
f'''(x)=6p-e^x≧0を解くと、x≦log[e](6p)
なので、log[e](6p)=1、つまり、p=e/6
となれば、0≦x≦1において、f'''(x)≧0となってくれるわけですね。
あとは、芋づる式にf(x)≧0が言えますね。

振り返ると、x≦1と限定させたこととx^3の係数e/6が
対応していた、というわけです。

No.25740 - 2014/04/30(Wed) 01:10:00

Re: 数?V 微分 定数分離 / ハレゾラ
おお、こんな背景があったんですね!

おっしゃるとおりにしたところ
すべてのxで(1+x+x^2/2+px^3)-e^x≧0が成り立つpのとりうる値がp≧e/6となりました!
最終的にf(x)=e^x-x-1/x^2は(#)によって
 1/2≦f(x)≦1/2+e/6x
となるので、p≧e/6をみたすpであれば例えばp=1でもx→0でxの項が消えるのでf(x)を不等式で評価できるんですね。

何日間も返信していただきありがとうございました。

No.25746 - 2014/04/30(Wed) 22:50:28

Re: 数?V 微分 定数分離 / みずき
> すべてのxで(1+x+x^2/2+px^3)-e^x≧0が成り立つpのとりうる値がp≧e/6となりました!

これは間違いですね。
すべてのxで成り立つようにはできません。
私が書いた議論で言えることは、
0≦x≦a (aはある正定数)において
1+x+x^2/2+e^ax^3/6-e^x≧0
が成立する、ということです。
あくまで限定された範囲内で言えることです。
(3次関数より指数関数の方が段違いに速く大きくなります。)

これにより、
0≦x≦a (aはある正定数)において
p≧e^a/6を満たす任意の実数pに対して
1+x+x^2/2+px^3-e^x≧0
が成立する、と言えますね。

> 最終的にf(x)=e^x-x-1/x^2は(#)によって
>  1/2≦f(x)≦1/2+e/6x
> となるので、p≧e/6をみたすpであれば例えばp=1でもx→0でxの項が消えるのでf(x)を不等式で評価できるんですね。


そうですね(上の記述におけるa=1の場合ですね)。

No.25748 - 2014/04/30(Wed) 23:48:31

Re: 数?V 微分 定数分離 / ハレゾラ
> > すべてのxで(1+x+x^2/2+px^3)-e^x≧0が成り立つpのとりうる値がp≧e/6となりました!
>
> これは間違いですね。
> すべてのxで成り立つようにはできません。
> 私が書いた議論で言えることは、
> 0≦x≦a (aはある正定数)において
> 1+x+x^2/2+e^ax^3/6-e^x≧0
> が成立する、ということです。


すいません、書き間違えてました。
この場合は0≦x≦1のすべてのxで(1+x+x^2/2+px^3)-e^x≧0が成り立つpのとりうる値がp≧e/6となる
なら正しいですよね。

> 0≦x≦a (aはある正定数)において
> p≧e^a/6を満たす任意の実数pに対して
> 1+x+x^2/2+px^3-e^x≧0
> が成立する


最終的にx→0とするのでaは0近傍の定数を定めるようにして、区間0≦x≦aでg(x)=1+x+x^2/2+px^3-e^xの最小値が0以上になるpの条件を求める方針をとればいいんですね。

何度も訂正していただきありがとうございました。

No.25760 - 2014/05/02(Fri) 00:31:53

Re: 数?V 微分 定数分離 / みずき
> すいません、書き間違えてました。
> この場合は0≦x≦1のすべてのxで(1+x+x^2/2+px^3)-e^x≧0が成り立つpのとりうる値がp≧e/6となる
> なら正しいですよね。


はい、そうですね。

> 最終的にx→0とするのでaは0近傍の定数を定めるようにして、区間0≦x≦aでg(x)=1+x+x^2/2+px^3-e^xの最小値が0以上になるpの条件を求める方針をとればいいんですね。

そうですね。正確にご理解されていると思います。
(分からないことを分かるまでちゃんと追求される
ご姿勢に好感が持てます。数学の実力を向上させる上で
特に大事な姿勢だと思います。)

No.25761 - 2014/05/02(Fri) 01:00:33

Re: 数?V 微分 定数分離 / ハレゾラ
ありがとうございます。

数学が最も苦手で勉強にも自信がなかったのですが、納得できるよう追求することは大切なことだと信じてきたので、自分の姿勢に理解していただきとても光栄です。

これからも続けていきたいと思います。

また、よろしくお願いします。

No.25765 - 2014/05/02(Fri) 23:59:38
対数log / ふぇるまー
昨日は水木先生に教えて戴き大変スッキリ致しました。
本日は貼付写真問題番号503の(1)と(2)を教えていただきたいです。
(1)は次に貼付する写真のところまでできました。しかし、イマイチ理解していないところがあるので、間違っていたら御指導願います。

No.25695 - 2014/04/27(Sun) 11:50:42

Re: 対数log / ヨッシー
一連の記事は「返信」を押してから、入力してください。

上にあった写真を貼っておきます。

No.25697 - 2014/04/27(Sun) 12:20:21

Re: 対数log / ヨッシー
(1)
log[9]25 の底の9が急に3になったり
log[5]8 の底の5が急に25になったりしているのは
どうしたことでしょう。
こういう問題の場合、3とか5とかある特定の数を底にするより
無関係な数(多くの場合10やe)を底に統一した方がかえって
簡単な場合が多いです。
以下、底が省略してあるのは10であるものとします。
log[4]3=log3/log4=log3/log2^2=log3/2log2
log[9]25=log25/log9=log5^2/log3^2=2log5/2log3=log5/log3
log[5]8=log8/log5=log2^3/log5=3log2/log5
これらを、元の式に代入すると、log2、log3、log5 は
全部消えてしまいます。

(2)
√(9+4√2)=√(9+2√8)=√8+√1=2√2+1
√(9−4√2)=・・・(同様)・・・
を使って(√(9+4√2)+√(9−4√2)) を簡単にします。
あとは、√2=2^(1/2) であることに注意して、(1) と同様の
変形をします。

No.25698 - 2014/04/27(Sun) 12:35:08

Re: 対数log / ふぇるまー
なるほど!すいません。お手間をお掛けいたしました。
No.25699 - 2014/04/27(Sun) 12:35:09
数列の一般項:ノート貼付写真 / ふぇるまー
ノートの写真です。よろしくお願い致します。
No.25692 - 2014/04/26(Sat) 17:37:53

Re: 数列の一般項:ノート貼付写真 / みずき
dは「公比」ではなく公差ですね。
また、答案にするなら、
『rを{b[n]}の公比とする』と書いた方がいいでしょう。

写真のところまでは間違っていません。
あとは、
10=c[2]=1+2d-d+2r ・・・(?@)
25=c[3]=1+3d-d+2r^2 ・・・(?A)
64=c[4]=1+4d-d+2r^3 ・・・(?B)
をd,rの連立方程式とみて解きましょう。

具体的には、(?@)から、
d=9-2r
なので、これを(?A)(?B)に代入して、
(?A)(?B)の両方を満たすrが存在すれば、それがrです。

No.25693 - 2014/04/26(Sat) 17:45:12

Re: 数列の一般項:ノート貼付写真 / ふぇるまー
すいません。公差ですね。3つの連立方程式を解けばよいのですね。みずき先生、ありがとうございました。
No.25694 - 2014/04/26(Sat) 18:08:48
数列の一般項 / ふぇるまー
問題番号267
数列の一般項を求める問題です次に貼付する写真のところまでできました。そこからどうすれば答に辿り着けるのか分からないので先生方解説していただけないでしょうか?
また、ノートで間違ってる部分があったら御指摘ねがいます。

No.25691 - 2014/04/26(Sat) 17:36:33
(No Subject) / ppq
ネスビットの不等式の証明の途中過程で斉次式なので規格化してa+b+c=1の場合のみを考えばよい

という文があったのですが、斉次式だと登場するそれぞれの文字を足して1にしてよい、という裏技がある、ということなのでしょうか?

No.25685 - 2014/04/25(Fri) 22:36:41

Re: / IT
n次の斉次式の一例 (a^i)(b^j)(c^k)+(a^s)(b^t)(c^u) (ただしi+j+k=s+t+u=n)について考えると

a+b+c=1をみたす任意の正の数a,b,cについて
(a^i)(b^j)(c^k)+(a^s)(b^t)(c^u)≧0 …(1) が示せたとすると

任意の正の数a',b',c'について
a'+b'+c'=dとおくと (a'/d)+(b'/d)+(c'/d)=1
よって(1)より
 ((a'/d)^i)((b'/d)^j)((c'/d)^k)+((a'/d)^s)((b'/d)^t) ((c'/d)^u)≧0
 (a'^i)(b'^j)(c'^k)/(d^n)+(a'^s)(b'^t)(c'^u)/(d^n)≧0
 d^n>0なので  (a'^i)(b'^j)(c'^k)+(a'^s)(b'^t)(c'^u)≧0

ということを一般化するか、その問題に即して考えれば良いと思います。

No.25689 - 2014/04/25(Fri) 23:51:53

Re: / ppq
ありがとうございます。
理解しました

一般に斉次式の証明なら
文字を足して1の関係の下で示してよいのですよね?

No.25700 - 2014/04/27(Sun) 13:47:55
大学の問題 / X
問題4の問題が分かりません。どうか教えてください
No.25684 - 2014/04/25(Fri) 22:31:15

Re: 大学の問題 / X
> 問題4の問題が分かりません。どうか教えてください
No.25686 - 2014/04/25(Fri) 22:48:36

Re: 大学の問題 / angel
ベクトルの内積・外積の微分は、高校でやった積の微分に似ています。
すなわち、
 (u・v)'=u・v' + u'・v
 (u×v)'=u×v' + u'×v
これで(3)は解けますね。
(2)もほぼこれで終わりですが、u×u=oであることを意識しましょう。

ちなみに、ベクトルのスカラ倍の微分も、やっぱり積の微分と同じ。
 (av)'=a'v+av'
後は、r=√(r・r)であると考えれば、(1)も計算できるはず…

No.25687 - 2014/04/25(Fri) 22:59:22

Re: 大学の問題 / X
> ベクトルの内積・外積の微分は、高校でやった積の微分に似ています。
> すなわち、
>  (u・v)'=u・v' + u'・v
>  (u×v)'=u×v' + u'×v
> これで(3)は解けますね。
> (2)もほぼこれで終わりですが、u×u=oであることを意識しましょう。
>
> ちなみに、ベクトルのスカラ倍の微分も、やっぱり積の微分と同じ。
>  (av)'=a'v+av'
> 後は、r=√(r・r)であると考えれば、(1)も計算できるはず…

(1)をもう少し詳しく教えてください

No.25688 - 2014/04/25(Fri) 23:06:13

Re: 大学の問題 / angel
> (1)をもう少し詳しく教えてください
記号が紛らわしいので、ベクトルrは全てrで、その大きさは|r|で書きますが、

 |r|=√(r・r)

ですので、1/|r|=(r・r)^(-1/2) ということですね。
なので、スカラーの微分 (y^n)'=ny'y^(n-1) から、

 (1/|r|)'
 = (-1/2)(r・r)'(r・r)^(-3/2)
 = (-1/2)(r・r)'/|r|^3

ということになります。…(r・r)'は(3)で出てきていますね。

この結果を元に、ベクトルのスカラー倍である
 r/|r|=(1/|r|)r
を微分する、すなわち
 ( (1/|r|)r )' = (1/|r|)'r + (1/|r|)r'
を計算すれば答えとなります。

ちなみに答えは ( (r・r)r'-(r・r')r )/|r|^3 となるはずですが、これは r×(r'×r)/|r|^3 という三重積でも書けるはずです。

No.25690 - 2014/04/26(Sat) 04:18:38
式変形 / まさ
円で囲った部分がなぜ、線で引いたようなtを使った式になるんですか?よろしくお願いします。
No.25680 - 2014/04/25(Fri) 14:42:00

Re: 式変形 / みずき
一般に、3文字に対して、関係式が3個あれば、組(x,y,z)が出ますよね。
ところが、今の場合、関係式は2個しかないので、それは不可能です。
3文字に対して、関係式が2個の場合、
各文字は、同じパラメータで表せることがあります。

パラメータのおきかたは、以下のように考えられます。
まず、x,yは次のようにzで表せますね。
x=-(3z+1)/2,y=2z+1
ここで、zが「奇数型の表示」であれば、xが分数でなく表せるので、
z=2t-1とおけば、x=-3t+1,y=4t-1と「きれいに」表せます。
これで、x,y,zをパラメータtで表せました。

こうしてtで表しておいて、最後に
(x-1)/(-3)=(y+1)/4=(z+1)/2 (=t)
と変形して、tを用いないで表現しています。
結局、これが最終目的だったわけです。

No.25681 - 2014/04/25(Fri) 15:43:07

Re: 式変形 / まさ
なるほど
つまり、zが奇数でいいならば2t+1ともあらわせるわけですね
ありがとうございます

No.25682 - 2014/04/25(Fri) 19:19:54

Re: 式変形 / みずき
> つまり、zが奇数でいいならば2t+1ともあらわせるわけですね

もちろんz=2t+1としてもよいですが、
決して「zは奇数」ではありません。tが任意の実数だから、です。
(zが奇数であると言えるためには、tが整数でなくては
いけませんね)
そういう意味を込めて「奇数型の表示」と書いたわけです。
(これは一般的な言い方ではないことに注意してください。)

No.25683 - 2014/04/25(Fri) 19:29:23
(No Subject) / ヨウ
第二問題は本当にできませんでした。どうか教えてください。
No.25672 - 2014/04/24(Thu) 16:19:31

Re: / ヨウ
私の解き方です。
No.25673 - 2014/04/24(Thu) 16:23:22

Re: / みずき
> 私の解き方です。

絶対値を外す際に、絶対値の中身の正負による
場合分けをする、ということは理解されているようですが、
今回の場合、
|f(x)|<M⇔-M<f(x)<M(ただし、M>0)
が成り立つことを利用しましょう。

|x+2a|<a+1
を満たすxが存在するためには、
a+1>0⇔a>-1
が必要です。(このことはよろしいですか?)

a>-1の条件下で、
-(a+1)<x+2a<a+1
⇔-3a-1<x<-a+1

α=-4a+7なので、
-3a-1<-4a+7<-a+1
を解いて、a<8かつa>2

よって、aが満たすべき範囲は
a>-1かつa<8かつa>2
すなわち、2<a<8となります。

No.25675 - 2014/04/24(Thu) 16:36:23

Re: / ヨウ
ありがとうございます。この方法は思いつかなかったのです。
No.25676 - 2014/04/24(Thu) 17:45:07
(No Subject) / ヨウ
第3問題を教えてください。お願いします。
No.25670 - 2014/04/24(Thu) 16:12:25

Re: / ヨウ
第一問題、第二問題の解き方です。
No.25671 - 2014/04/24(Thu) 16:16:44

Re: / みずき
> 第一問題、第二問題の解き方です。

Max=9a/2+7/2, Min=8+9a^2/8
と書かれているように見受けられますが、
Min=9a/2+7/2, Max=8+9a^2/8
ですよ。

(3)
○3の頂点は(3a/4,9a^2/8+8)
ここで、X=3a/4⇔a=4X/3を
Y=9a^2/8+8に代入して整理すると
Y=2X^2+8

No.25674 - 2014/04/24(Thu) 16:26:07

Re: / ヨウ
はい。MAX、MINのことは間違いだった。
教えて下さり、ありがとうございました。

No.25678 - 2014/04/24(Thu) 19:48:57
数列 / ふぇるまー
問:第2項が3、初項から第3項までの和が13である等比数列の初項砥、公比を求めよ。

連立方程式で解くはずなのですが、2つの式の作り方が分からないのです。先生方解説していただきたいです。お願いします。

No.25661 - 2014/04/23(Wed) 23:00:48

Re: 数列 / ふぇるまー
訂正:初項と公比を求めよ。の間違いです。すいません。
No.25662 - 2014/04/23(Wed) 23:02:08

Re: 数列 / ヨッシー
連立でなくとも解けますが、連立というなら、
第1項をx,第3項をyとすると
 xy=3^2
 x+3+y=13
ですね。

No.25664 - 2014/04/23(Wed) 23:27:07

Re: 数列 / ふぇるまー
有難うございます!
No.25677 - 2014/04/24(Thu) 18:24:51
(No Subject) / ハレゾラ
Σ_[n=1,∞]a(n), Σ_[n=1,∞]b(n), がともに収束する
ならば
をみたす

これを証明するにはどうしたらよいですか?Σ_[n=1,∞]{a(n)+b(n)}=Σ_[n=1,∞]a(n)+Σ_[k=n,∞]b(n)

わたしは

Σ_[n=1,∞]a(n), Σ_[n=1,∞]b(n), がともに収束する
ならば
lim_[n→∞]a(n)=0かつlim_[n→∞]b(n)=0
ならば
lim_[n→∞]{a(n)+b(n)}=0

などと考えてみましたが証明できませんでした。


また
Σ_[n=1,∞]a(n), Σ_[n=1,∞]b(n)の少なくとも一方が発散する
ならばどうして
Σ_[n=1,∞]{a(n)+b(n)}=Σ_[n=1,∞]a(n)+Σ_[k=n,∞]b(n)
が成立しないのですか??

よろしくお願いします。

No.25653 - 2014/04/23(Wed) 00:46:54

Re: / らすかる
前半は「ならばをみたす」とかよくわかりませんので後半だけですが
少なくとも一方が発散する場合、「値」ではありませんから
足すことすらできません。

No.25656 - 2014/04/23(Wed) 01:14:10

Re: / ハレゾラ
申し訳ございません。

Σ_[n=1,∞]a(n), Σ_[n=1,∞]b(n), がともに収束する
ならば
Σ_[n=1,∞]{a(n)+b(n)}=Σ_[n=1,∞]a(n)+Σ_[k=n,∞]b(n)
をみたす。
を証明したかったのです。

いろいろ調べてみると、部分和を用いて

Σ_[n=1,∞]a(n), Σ_[n=1,∞]b(n), がともに収束するとし、Σ_[n=1,∞]a(n)=α,Σ_[n=1,∞]b(n)=βとすると

Σ_[n=1,∞]{a(n)+b(n)}
=lim_[n→∞]Σ_[n=k,n]{a(k)+b(k)}
=lim_[n→∞]Σ_[n=k,n]{a(k)}+lim_[n→∞]Σ_[n=k,n]{b(k)}
=α+β

で、できるようですね。

ここでまた、疑問が生じたのですが

Σ_[n=1,∞]a(n)=αに収束し,Σ_[n=1,∞]b(n)=∞のとき
同じようにして

Σ_[n=1,∞]{a(n)+b(n)}
=lim_[n→∞]Σ_[n=k,n]{a(k)+b(k)}
=lim_[n→∞]Σ_[n=k,n]{a(k)}+lim_[n→∞]Σ_[n=k,n]{b(k)}
=α+∞
=∞

とできそうなのですが、どこがいけないのですか??

また

Σ_[n=1,∞]a(n)=∞,Σ_[n=1,∞]b(n)=∞とすると

Σ_[n=1,∞]{a(n)+b(n)}
=lim_[n→∞]Σ_[n=k,n]{a(k)+b(k)}
=lim_[n→∞]Σ_[n=k,n]{a(k)}+lim_[n→∞]Σ_[n=k,n]{b(k)}
=∞+∞
=∞

も間違っているのでしょうか??

No.25658 - 2014/04/23(Wed) 20:51:25

Re: / らすかる
記号の使い方が正しくないようで、意味がよくわかりません。

> Σ_[n=1,∞]{a(n)+b(n)}=Σ_[n=1,∞]a(n)+Σ_[k=n,∞]b(n)
Σ_[k=n,∞]b(n) はb(n)にkが含まれていませんのでb(n)×∞となってしまいます。

> =lim_[n→∞]Σ_[n=k,n]{a(k)+b(k)}
Σ_[n=k,n]{a(k)+b(k)}の
n=k,nはどういう意味ですか?
nがkからnまで???
それと、これもnを動かすならば
a(k)+b(k)はnとは関係ありませんのでΣの外に出せます。
すると式にkが残りますから、一行前と一致しません。

意味がわかりませんので、書き直しをお願いします。

No.25660 - 2014/04/23(Wed) 21:59:43

Re: / ハレゾラ

本当に何度も見ていただいたのに申し訳ございません。

無限級数については、すべて「n=1から∞」
部分和についてはすべて「k=1からn」
のつもりで書いてました。

Σ_[n=1,∞]a(n), Σ_[n=1,∞]b(n), がともに収束する
ならば
Σ_[n=1,∞]{a(n)+b(n)}=Σ_[n=1,∞]a(n)+Σ_[n=1,∞]b(n)
をみたす。

の証明を探したところ、部分和を用いて

Σ_[n=1,∞]a(n), Σ_[n=1,∞]b(n), がともに収束するとし、Σ_[n=1,∞]a(n)=α,Σ_[n=1,∞]b(n)=βとすると

Σ_[n=1,∞]{a(n)+b(n)}
=lim_[n→∞]Σ_[k=1,n]{a(k)+b(k)}
=lim_[n→∞]Σ_[k=1,n]{a(k)}+lim_[n→∞]Σ_[k=1,n]{b(k)}
=α+β

をみつけました。

また、一度質問したのですが

Σ_[n=1,∞]a(n)=αに収束し,Σ_[n=1,∞]b(n)=∞のとき
同じように部分和を用いて

Σ_[n=1,∞]{a(n)+b(n)}
=lim_[n→∞]Σ_[k=1,n]{a(k)+b(k)}
=lim_[n→∞]Σ_[k=1,n]{a(k)}+lim_[n→∞]Σ_[k=1,n]{b(k)}
=α+∞
=∞

とできそうなのですが、どこがいけないのですか??

また

Σ_[n=1,∞]a(n)=∞,Σ_[n=1,∞]b(n)=∞のとき

Σ_[n=1,∞]{a(n)+b(n)}
=lim_[n→∞]Σ_[k=1,n]{a(k)+b(k)}
=lim_[n→∞]Σ_[k=1,n]{a(k)}+lim_[n→∞]Σ_[k=1,n]{b(k)}
=∞+∞
=∞

も間違っているのでしょうか??

No.25663 - 2014/04/23(Wed) 23:07:11

Re: / らすかる
∞は数ではありませんので
「α+∞」や「∞+∞」
のような計算はできません。
(このように式の中に「∞」を書くこと自体が誤りです。)

No.25666 - 2014/04/24(Thu) 01:36:31

Re: / ハレゾラ
何度も回答ありがとうございました。
No.25679 - 2014/04/24(Thu) 22:47:35
(No Subject) / tt
sinθ→0のときってθ→2nπですよね?
解答にθ→0と書いてありました

No.25638 - 2014/04/22(Tue) 21:08:16

Re: / みずき
それを言うなら、
sinθ→0のとき、θ→nπ(nは整数)
ですよね。

具体的な問題を書いていただいた方が
説明しやすいと思います。

No.25640 - 2014/04/22(Tue) 21:21:57
高校一年生です。集合と論証がわかりません。 / りさ
y≠yであると仮定すると、
x+ya=x'+y'a ー?@
a=−x−x'/y−y' という風に答えがなっているのですが、
どうしてこうなるのかわかりません。
a−a=−x−x'/y+y' になってしまいます。
どうかんがえればa=−x−x'/y−y' になるのかを教えて下さい。

No.25635 - 2014/04/22(Tue) 21:02:57

Re: 高校一年生です。集合と論証がわかりません。 / りさ
先ほど画像を載せ忘れていたので載せます!
No.25636 - 2014/04/22(Tue) 21:03:32

Re: 高校一年生です。集合と論証がわかりません。 / みずき
○1により、
ya-y'a=x'-x
a(y-y')=-(x-x')
今、y≠y'なのでy-y'で割れて
a=-(x-x')/(y-y')
となりますね。
(上記のように括弧でくくりましょう。)

No.25637 - 2014/04/22(Tue) 21:07:42

Re: 高校一年生です。集合と論証がわかりません。 / りさ
かっこでくくるといいんですね!
わかりました!すっきり

No.25644 - 2014/04/22(Tue) 22:05:53

Re: 高校一年生です。集合と論証がわかりません。 / りさ
ありがとうございます!
かっこでくくるといいんですね!
スッキリしました!

No.25645 - 2014/04/22(Tue) 22:06:35
(No Subject) / ヒキニート
代入法の原理ってどうやって証明するんですか?
No.25631 - 2014/04/22(Tue) 19:46:17
軌跡 / 名前
平面上の正方形ABCDに対し、∠APB=∠CPDを満たす点Pの軌跡を求めよ。

結果は以下の通りです。

・正方形ABCDの外接円の劣弧AD,BC
・線分AD,BCの垂直二等分線
・直線AC,BDのうち、正方形ABCDの外部

このうち

・線分AD,BCの垂直二等分線
・直線AC,BDのうち、正方形ABCDの外部

の部分については解決済みなのですが、

・正方形ABCDの外接円の劣弧AD,BC

の部分についての論証が分かりません。

△APBと△CPDの外接円が重なった部分であることまでは理解できますが、角度を分析することで導き出すことを考えています。

よろしくお願いします。

No.25630 - 2014/04/22(Tue) 19:42:39

Re: 軌跡 / みずき
ご質問が
「点Pが正方形ABCDの外接円の劣弧ADまたは劣弧BC
にあるとき、∠APB=∠CPDが成立することを示す(確認する)
にはどうしたらよいか」
ということならば、
正方形ABCDの外接円における円周角の定理を考えれば
明らかと言えるのではないでしょうか。

No.25632 - 2014/04/22(Tue) 20:10:15

Re: 軌跡 / 名前
みずきさんへ
おっしゃるとおり

『点Pが正方形ABCDの外接円の劣弧ADまたは劣弧BCにある』
⇒『∠APB=∠CPD』

については円周角の定理から成立しますが、質問では

『∠APB=∠CPD』
⇒『点Pが正方形ABCDの外接円の劣弧ADまたは劣弧BCにある』

についての論証を考えています。

よろしくお願いします。

No.25633 - 2014/04/22(Tue) 20:40:19

Re: 軌跡 / みずき
> 質問では
>
> 『∠APB=∠CPD』
> ⇒『点Pが正方形ABCDの外接円の劣弧ADまたは劣弧BCにある』
>
> についての論証を考えています。


たぶん誤解されていると思います。

『∠APB=∠CPD』
⇒『点Pが正方形ABCDの外接円の劣弧ADまたは劣弧BCにある』

は正しくないですよね。名前さんご自身が書かれた答え
によれば、以下が正しいわけですよね。

『∠APB=∠CPD』
⇒「点Pが正方形ABCDの外接円の劣弧ADまたは劣弧BCにある」
または「点Pが線分ADの垂直二等分線上にある」
または「点Pが直線ACのうち、正方形ABCDの外の部分にある」
または「点Pが直線BDのうち、正方形ABCDの外の部分にある」

したがって、正しくない命題
『∠APB=∠CPD』
⇒『点Pが正方形ABCDの外接円の劣弧ADまたは劣弧BCにある』
を論証することはできません。

なお、名前さんは以下のように書かれていますね。
「このうち
・線分AD,BCの垂直二等分線
・直線AC,BDのうち、正方形ABCDの外部
の部分については解決済みなのですが、
・正方形ABCDの外接円の劣弧AD,BC
の部分についての論証が分かりません。」

これを読む限りでは、十分性を考えていると
読む以外にありません。
これを「必要性について書いているんだな」
と解釈することはできません。

No.25634 - 2014/04/22(Tue) 20:56:35

Re: 軌跡 / 名前
みずきさんへ

質問の
“・線分AD,BCの垂直二等分線
・直線AC,BDのうち、正方形ABCDの外部

の部分については解決済みなのですが、

・正方形ABCDの外接円の劣弧AD,BC

の部分についての論証が分かりません。”

の部分について

『∠APB=∠CPD』
⇒『正方形ABCDの外接円の劣弧AD,BC』
または
『線分AD,BCの垂直二等分線』
または
『直線AC,BDのうち、正方形ABCDの外部』

のうち、

『∠APB=∠CPD』
⇒『線分AD,BCの垂直二等分線』
と、
『∠APB=∠CPD』
⇒『直線AC,BDのうち、正方形ABCDの外部』

については解決済みで、

『∠APB=∠CPD』
⇒『点Pが正方形ABCDの外接円の劣弧ADまたは劣弧BCにある』

についての論証がわからないという意図で書きました。

伝わりづらくてすいません。

No.25641 - 2014/04/22(Tue) 21:22:42

Re: 軌跡 / みずき
泥臭くやろうとするなら、P(x,y)とおいて
△ABPと△CDPに余弦定理を適用して・・・
とやるのでしょうが、腕力がいるでしょう。

幾何的に考察する方法もありますね。
A(-1,1),B(-1,-1),C(1,-1),D(1,1)とおいて
対称性から、x≧0かつy≧0の場合を調べる。
点Pが、
y軸上にある場合
x軸上にある場合
直線BD上にある場合
正方形ABCDの外接円周上にある場合
正方形ABCDの外接円の内部にある場合
正方形ABCDの外接円の外部にある場合
という具合に調べていけば良いと思います。
(上記の場合分けには重複部分があることに注意してください)

それにしても2008年の東大の問題に似ていますね。
(可能なら)参照してみられると得るものがあると思いますよ。

No.25643 - 2014/04/22(Tue) 21:40:43

Re: 軌跡 / 名前
2008年 東大 文系問3 の類題として出された問題で、
cos や tan の計算を進める解法

△APBと△CPDの外接円の共有点を追跡する解法
を思いつきましたが、
ここでは適当な補助点を設定することで P,A,B,C,D が共円であることを示すことを考えています。

よりしくお願いします。

No.25646 - 2014/04/22(Tue) 22:11:13

Re: 軌跡 / みずき
> 2008年 東大 文系問3 の類題として出された問題で、

そうでしたか。

> cos や tan の計算を進める解法
> や
> △APBと△CPDの外接円の共有点を追跡する解法
> を思いつきましたが、
> ここでは適当な補助点を設定することで P,A,B,C,D が共円であることを示すことを考えています。


ようやく名前さんの質問の意図・意味がつかめました。
このような関連事項は、質問とともに書かれた方が
良かったと思いますね。

さて、P,A,B,C,Dが共円であることを示したい、とのことですが、答えは、
『∠APB=∠CPD』
⇒「点Pが正方形ABCDの外接円の劣弧ADまたは劣弧BCにある」
または「点Pが線分ADの垂直二等分線上にある」
または「点Pが直線ACのうち、正方形ABCDの外の部分にある」
または「点Pが直線BDのうち、正方形ABCDの外の部分にある」
なのですから、A,B,C,Dとは共円にならないPも
存在しますよね。ですから、一般には言えないことになります。

線分ABの垂直二等分線と直線ACと直線BDを除いた場合
を考えている、ということですか?

(それとマルチポストはできる限り控えられることを
お勧めします。もう今更、という感じですが。)

No.25647 - 2014/04/22(Tue) 23:35:05

Re: 軌跡 / 名前
失礼しました。

Pが直線AB 直線CDの間で正方形の外部、かつ線分AD,BCの垂直二等分線にない場合のみ考えていただければ結構です。
(線分ADの垂直二等分線と直線ACと直線BDを除く)

No.25648 - 2014/04/22(Tue) 23:40:16

Re: 軌跡 / みずき
> Pが直線AB 直線CDの間で正方形の外部、かつ線分AD,BCの垂直二等分線にない場合のみ考えていただければ結構です。
> (線分ADの垂直二等分線と直線ACと直線BDを除く)


まず第一に、上記の3直線を除いて考える、というのが不自然に思われ、うまい方法がすぐには見つかりません。

第二に、本問を解くには、他に自然に思いつく解法があるために、どうしても共円を考えたい、というところに
やや疑問を覚えます。
(たとえば、共円で解くように(宿題として?)言われている、などの背景でもあるのでしょうか?)

第三に、私も人間ですから、興味を覚えない問題には、
あまり手を出そうと思いません。あしからず。

とはいえ、思いつきましたら、書くようにしますね。

No.25649 - 2014/04/22(Tue) 23:55:12

Re: 軌跡 / 名前
平面全体は4直線AB,BC,CD,DAによって9個の領域に分割され、Pがどの領域にあるかで場合分けが必要になりますが

Pが直線AB,CDの外側にある場合は直線ACと直線BD

Pが正方形の内部にある場合は線分ADの垂直二等分線

となり、これらについては自分で解決できたので考察対象からは除きました。

また、対象性を考慮して線分ADの垂直二等分線を除いた円弧部分のみを考えていただく形としました。

解法を共円で考えようとするのは、軌跡が円弧なら円周角の定理から導けるのではと考えたからです。

No.25650 - 2014/04/23(Wed) 00:26:52

Re: 軌跡 / みずき
理解しました。
もう、別掲示板にて回答が得られたようなので
これ以上は回答しませんが、
回答者が回答しやすいように
関連情報(問題の出典、すでに考えたこと、分からないポイント等)
はなるべく最初に出すようにすることをお勧めします。

No.25651 - 2014/04/23(Wed) 00:37:23

Re: 軌跡 / 名前
ご回答いただき、ありがとうございました。
No.25654 - 2014/04/23(Wed) 00:56:38
方程式の解 / ヨウ
皆さん、
第二問題、第3問題がわからないです。どうか教えてください。

No.25624 - 2014/04/22(Tue) 16:44:11

Re: 方程式の解 / ヨウ
私の解き方です。
No.25625 - 2014/04/22(Tue) 16:44:51

Re: 方程式の解 / みずき
> 私の解き方です。

(2)
√7x-11≧0⇔x≧11/√7において、x=1/(√7-4)
が出てきたわけですね。
出てきただけでは答えにならないことに注意しましょう。
このxがちゃんと不等式を満たすか確認しなくてはいけません。
今の場合、
x=1/(√7-4)
はそもそも負なので、これはx≧11/√7を満たしません。
よって、これは答えになりません。

(3)
今、a>0ですから、次のようになります。
ax-11≧0⇔x≧11/aのとき、x=1/(a-4)
(aが4でないことに注意しましょう。)
ax-11<0⇔x<11/aのとき、x=21/(a+4)

(?T)
前者の場合、
1/(a-4)≧11/a
を考える必要があります。

(?@)a-4>0⇔a>4のとき、両辺にa(a-4)>0をかけて
a≧11(a-4)⇔10a≦44⇔a≦4.4
つまり、4<a≦4.4
しかし、これを満たす整数aは存在しません。

(?A)a-4<0⇔a<4のとき、両辺にa(a-4)<0をかけて
a≦11(a-4)⇔10a≧44⇔a≧4.4
つまり、a<4かつa≧4.4
しかし、これを満たす数は存在しません。

(?U)
後者の場合、
21/(a+4)<11/a
を考える必要があります。
両辺にa(a+4)>0をかけて
21a<11(a+4)⇔10a<44⇔a<4.4
今、a>0なので、0<a<4.4
よって、a=1,2,3,4

この各々のときに、21/(a+4)が整数になるかどうかを
調べます。

a=1のとき、21/5は整数ではありません。
a=2のとき、21/6は整数ではありません。
a=3のとき、21/7=3となり十分。
a=4のとき、21/8は整数ではありません。

以上により、a=3で、そのときの正の整数解はx=3

No.25626 - 2014/04/22(Tue) 17:09:03

Re: 方程式の解 / ヨウ
詳しく教えてくださり、ありがとうございました。
ホントに助かりました!

No.25639 - 2014/04/22(Tue) 21:14:29
P(max|Σ_[k=1..n-1]w_k|≦cσ√n)を式で / Kaori
確率の授業です(初学者です)。外人の先生なので英語が聞き取れずよくわかりませんでした。

σ^2が分散, w_1,w_2,…,w_{n-1}がN(0,σ^2)の確率変数の時,
lim_{n→∞}P(max|Σ_[k=1..n-1]w_k|≦cσ√n)=1
となるそうなのですが(cは定数)これは大数の法則と呼ばれるものなのでしょうか?

ここでw_1,w_2,…,w_{n-1}は
w_1=1/(σ√(2π))exp(-x_1^2/(2σ^2)),
w_2=1/(σ√(2π))exp(-x_2^2/(2σ^2)),
:
w_{n-1}=1/(σ√(2π))exp(-x_{n-1}^2/(2σ^2)),
というx_1,x_2,…,x_{n-1}を独立変数とする関数という解釈で大丈夫でしょうか?
この時,w_1,w_2,…,w_{n-1}は正値ですよね?

そして, x=0の時が最大値(最頻値)を取るので
0<w_1≦1/(σ√(2π))
0<w_2≦1/(σ√(2π))
:
0<w_{n-1}≦1/(σ√(2π))
となり,
0<Σ_[k=1..n-1]w_k≦(n-1)/(σ√(2π))
よって
max|Σ_[k=1..n-1]w_k|=(n-1)/(σ√(2π)),
従って,
P(max|Σ_[k=1..n-1]w_k|≦cσ√n)は確率密度関数(釣鐘型曲線)の-∞からcσ√nまでの積分だから
n→∞の時,上端cσ√n→+∞なので
lim_{n→∞}P(max|Σ_[k=1..n-1]w_k|≦cσ√n)=1
と解釈しました。

それでもって

[問] P(max|Σ_[k=1..n-1]w_k|≦cσ√n)を式で表せ。
という問題なのですが,どのように解けばいいのでしょうか?

No.25621 - 2014/04/22(Tue) 09:18:24

Re: P(max|Σ_[k=1..n-1]w_k|≦cσ√n)を式で / ペンギン
誤解されているようです。
w_1=1/(σ√(2π))exp(-x_1^2/(2σ^2))

ではなく、
値w_1のときの確率密度p(w_1)が
p(w_1)=1/(σ√(2π))exp(-w_1^2/(2σ^2))

となります。

w_1は-∞から∞まで任意の値をとることができます。

問題文に関しては、"max"がどこにかかっているのかが分からなかったので、お答えできませんが・・・。

No.25629 - 2014/04/22(Tue) 18:52:28

Re: P(max|Σ_[k=1..n-1]w_k|≦cσ√n)を式で / Kaori
有難うございます。とても参考になります。

> 問題文に関しては、"max"がどこにかかっているのか
> が分からなかったので、お答えできませんが・・・。


失礼いたしました。
max|Σ_[k=1..n-1]w_k|

max{|w_1|,|w_1+w_2|,…,|w_1+w_2+…+w_{n-1}|
の意味でした。

No.25652 - 2014/04/23(Wed) 00:45:31

Re: P(max|Σ_[k=1..n-1]w_k|≦cσ√n)を式で / Kaori
> ではなく、
> 値w_1のときの確率密度p(w_1)が
> p(w_1)=1/(σ√(2π))exp(-w_1^2/(2σ^2))


えっ!?
p(w_1)は累積分布関数(つまり,積分式)ではないのでしょうか?
http://case.f7.ems.okayama-u.ac.jp/statedu/term/cdfpdf/node1.html

No.25665 - 2014/04/24(Thu) 00:39:02

Re: P(max|Σ_[k=1..n-1]w_k|≦cσ√n)を式で / Kaori
失礼致しました。

k=1,2,…,n-1に関して
f(w_k)=1/(σ√(2π))exp(-w_k^2/(2σ^2))

P(f(w_k))=∫[-∞..+∞]f(w_k)dw_k
でした (^_^;)

そして,新たな情報です。
w_k∈[-3σ,3σ]でP(w_k<3σ)≒0.997だそうです。

また,
w_k〜N(0,σ^2)の時,
w_1+…+w_{n-1}〜N(0,(n-1)σ^2)
です(これは中心極限定理ですね)。

さらに
lim_{n→∞}(1/√n)Σ[k=1..n]w_k
からBrownian motion, Weiner mortionを使って証明.
これは
Donskier's Invariance Principleと言って中心極限定理を一般化した定理だそうです。

部分部分の情報で誠に申し訳ありません。

No.25667 - 2014/04/24(Thu) 01:37:17

Re: P(max|Σ_[k=1..n-1]w_k|≦cσ√n)を式で / Kaori
Weiner mortion

Weiner distribution

でした。

追加情報です。

N(0,σ^2)〜x_1,x_2,…がi.i.d(独立同時分布)の時,
lim_{n→∞}P(max{|x_i|}≦σ√(2nlog(n)))=1
は既知だそうです。

No.25668 - 2014/04/24(Thu) 05:48:50
固有値を求める問題 / まさ
5番の問題がわかりません。よろしくお願いします。
No.25620 - 2014/04/22(Tue) 01:18:24

Re: 固有値を求める問題 / ペンギン
Aの固有ベクトルをv=(x_1,x_2,・・・x_n)、固有値をλとします。
このとき、Av=λvが成り立ちます。

vの要素の中で最大値をx_mとすると、
(Av)_m=Σ_{j=0〜n}a_{mj}x_j = λv_m=λx_m・・・?@

x_m=max(x_j)なので、x_j≦x_mと、仮定より、
Σ_{j=0〜n}a_{mj}x_j≦Σ_{j=0〜n}a_{mj}x_m
=x_mΣ_{j=0〜n}a_{mj}=x_m

なので、?@より、λ≦1

No.25627 - 2014/04/22(Tue) 18:46:06

Re: 固有値を求める問題 / ペンギン
補足です。

vの要素が全て負の時は、-vを考えると、
常にx_m≧0が成り立つようにすることができます。

x_m=0のときは、v=0となるので除外すると、
x_m>0とすることができます。

No.25628 - 2014/04/22(Tue) 18:49:10
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