[ 掲示板に戻る ]

過去ログ閲覧モード

(No Subject) / tt
これを教えてください。
No.25338 - 2014/04/06(Sun) 18:51:21

Re: / みずき
すべての整数nに対してf(n)が整数であるような
多項式f(x)を整数多項式と呼ぶことにします。

「f(x)は整数多項式である」
⇔「ある整数kについてf(k)は整数で、f(x+1)-f(x)は整数多項式である」

という事実を使うと証明できます。
この事実自身は、数学的帰納法で示せますね。

No.25343 - 2014/04/06(Sun) 20:45:36

参考 / angel
帰納法ではないので、あくまで参考 ( ちょっと解答には使いづらい ) ですが、次のように考えることもできます。

話を単純化するため、3次式の例でいきましょう。
まず、
 f(x)=a[3]/3!・x(x-1)(x-2)+a[2]/2!・x(x-1)+a[1]/1!・x+a[0]/0!
という形に変形することにします。ちなみに 0!=1 です。念の為。
※毎回成功するの? と疑う場合 ( 良いことですね ) は、
 まず a[3]=3!・( f(x)の3次の係数 ) として、
 次に a[2]=2!・( f(x)-a[3]/3!・x(x-1)(x-2) の2次の係数 ) として、
 …
 という操作を考えてください。

そうすると、x=0〜3 の全てにおいて f(x) が整数というのは、丁度 a[0]〜a[3] が全て整数であることに対応します。( 必要十分 )
でもって、a[0]〜a[3]が全て整数であれば、任意の整数 k において f(k) は整数になります。
なぜなら、それぞれの項からa[〜]を除いた部分の 1/3!・k(k-1)(k-2)、1/2!・k(k-1)、1/1!・k、1/0! が全て整数になるからです。
※連続するm個の整数の積はm!の倍数
 …手抜きな説明でいくなら、連続するm個の自然数の積 xPm=xCm・m! だから。

この話は何次式でも同じなので、ということは、「f(0)〜f(n)が全て整数である」は、「a[0]〜a[n]が全て整数である」を仲介して、「f(k)が全て整数である」ことと等価 ( 必要十分条件 ) であることが分かります。

No.25355 - 2014/04/07(Mon) 00:10:06
【数学A】約数と倍数 / mako
問 50!を整数で表したとき末尾に0は何個並ぶか

解答には「末尾に0がm個並ぶとすると、50!を10で順次割っていくと最大m回割れる。」とあり、ここまでは理解できます。
続いて、「また10=2・5であり、1から50までの整数では2の倍数より5の倍数の方が少ないから、50!を5で割っていくと、最大m回割れる」とありますが、この部分が理解できません。
なぜ2ではなく5なのか、10で割れる回数がなぜ5で割る回数と一致するのか。。
よかったら解説いただけると嬉しいです。

No.25333 - 2014/04/06(Sun) 17:55:17

Re: 【数学A】約数と倍数 / ヨッシー
「なぜ2ではなく5なのか」の理由は「2の倍数より5の倍数の方が少ないから」です。

例えば 10! を考えると
5の倍数は 5,10 の2個
2の倍数は 2,4,6,8,10 であり、4 には 2が2個、8には3個含まれるので、
 10!=2^8×5^2×(それ以外の素数の積)
という形に書け、
 10!=(2×5)^2×2^6×(それ以外の素数の積)
  =10^2×2^6×(それ以外の素数の積)
のように、10では2回割れます。
2が8個、5が2個 で、作れる10は小さい方の2個であり、
2がいくら多くても、5がないことには10が作れません。

No.25335 - 2014/04/06(Sun) 18:03:26

Re: 【数学A】約数と倍数 / mako
理解できました!
分かりやすい解説ありがとうございます。

No.25347 - 2014/04/06(Sun) 20:59:25
円周角 / D
中三です
(2)の解き方を教えて下さい

No.25327 - 2014/04/06(Sun) 17:18:50

Re: 円周角 / みずき
4つの弧の和は円周全体であることに注意すると、
xは、弧ABに対応する円周角+弧BCに対応する円周角なので、
x=180°×(1+2)/(1+2+3+4)
という計算で出せます。

No.25330 - 2014/04/06(Sun) 17:24:54

Re: 円周角 / D
みずきさん
x=180°×(1+2)/(1+2+3+4)の180°はなぜそうなるのですか?

No.25334 - 2014/04/06(Sun) 18:02:26

Re: 円周角 / みずき
円周の半分に対応する円周角は90°ですね。
ですから、円周全体に対応する円周角は、180°です。

それで、
180°に(1+2)/(1+2+3+4)=3/10をかけています。

No.25336 - 2014/04/06(Sun) 18:17:55

Re: 円周角 / D
なるほど
ありがとうございます

No.25337 - 2014/04/06(Sun) 18:26:15
漸化式 / さかなくん
(1)から順に解いていけば解けるのですが、
赤囲みの部分を自分で思い付く方法はあるのですか?

No.25325 - 2014/04/06(Sun) 16:12:32

Re: 漸化式 / みずき
x=(3x+4)/(x+3)
を解いて、x=±2なので・・・

というやり方があります。
実際の答案では、この部分を省略しても良いですが。

No.25328 - 2014/04/06(Sun) 17:20:25

Re: 漸化式 / みずき
補足します。

一般に、
a[n+1]=(ra[n]+s)/(pa[n]+q)
は、
x=(rx+s)/(px+q)
の2解α、βを使って、

?@)α≠βのとき
(a[n+1]-α)/(a[n+1]-β)=γ(a[n]-α)/(a[n]-β)
(γは定数)

?A)α=βのとき(つまり重解のとき)
1/(a[n+1]-α)=γ+(1/(a[n]-α))

とそれぞれ表せます。

?@)は等比数列、?A)は等差数列となりますね。

No.25331 - 2014/04/06(Sun) 17:38:15

Re: 漸化式 / さかなくん
ありがとうございます。
今回はこれを使ってるという事でしょうか?
違う公式ですか?
また、今回の問題で使うと分数の場合はどのように
どのようになるのか?教えて下さい。

No.25356 - 2014/04/07(Mon) 01:42:48

Re: 漸化式 / みずき
>今回はこれを使ってるという事でしょうか?

いいえ。
(「これ」というのは写真の「定石○41」を指していると解釈しています。)

>違う公式ですか?

そうです。すでにNo.25331でまとめています。
ただ、「公式」と呼べるかについては疑問がありますが。

>また、今回の問題で使うと分数の場合はどのように
どのようになるのか?教えて下さい。

No.25331でまとめたものを使っていただければ良いです。
念のため、やってみますね。

今の場合、
x=(3x+4)/(x+3)
を解くと、x=±2なので、No.25331における

?@)α≠βのとき
(a[n+1]-α)/(a[n+1]-β)=γ(a[n]-α)/(a[n]-β)
(γは定数)

に該当します。そこで、α=-2,β=2とすると、
a[n+1]-α
=(3a[n]+4)/(a[n]+3)+2
=(5a[n]+10)/(a[n]+3)
および
a[n+1]-β
=(3a[n]+4)/(a[n]+3)-2
=(a[n]-2)/(a[n]+3)
により、
(a[n+1]+2)/(a[n+1]-2)
=5(a[n]+2)/(a[n]-2)
とできます。

No.25357 - 2014/04/07(Mon) 02:10:05

Re: 漸化式 / さかなくん
やってみたのですが、何か間違ってますかね?
ちょっとまだわかりませんm(._.)m
間違えてNo.25360に写真を載せてしまいました。
よろしくお願いします。

No.25361 - 2014/04/07(Mon) 13:14:39
(No Subject) / よう
袋の中に白球一個と赤5個、青四個が入ってる。白球には0の数字が、赤には1,2,3,4,5の数字が、青には6,7,8,9の数字がそれぞれひとつひとつ書かれている。この袋の中から二個の球を同時に取り出すとき、取り出された二個のうち、青の個数の期待値は?

私には期待値の解け方できません。教えてください。

No.25324 - 2014/04/06(Sun) 16:04:14

Re: / ヨッシー
2個取り出したとき
1) 青が0個の確率は?
2) 青が1個の確率は?
3) 青が2個の確率は?
それぞれ答えてください。

No.25326 - 2014/04/06(Sun) 16:17:39

Re: / よう
先生へ。解け方できました。ありがとうございます。
No.25329 - 2014/04/06(Sun) 17:20:25
数学の質問です。?A / きく
よろしくお願いします。
No.25319 - 2014/04/06(Sun) 09:25:07

Re: 数学の質問です。?A / ヨッシー
(1)
△OBCは二等辺三角形であり、∠BOCは明らかですので、
残りの∠OBC、∠OCBも、すぐに出ます。

(2)
線分OCを引いて、
 ∠COD→∠COB→∠BAG
の順に求めていきます。

(3)
∠ADB=∠ACB であることから、この四角形は
ある特徴的な四角形であることがわかります。
そのことから、∠ABDがわかり、
△ABDの2つの角が明らかになったので、残りの
∠BADも求められます。

一番下の問題
図で点を打ってある角と等しい角が他にもあります。
すると、AEと等しい線分がCFの他にも見つかり、
それを介してAEとCFが等しいことを示します。

No.25321 - 2014/04/06(Sun) 09:51:08
数学の宿題です ?@ / きく
宿題です。ファイルの都合で何度も質問させていただきます。
No.25318 - 2014/04/06(Sun) 09:23:36

Re: 数学の宿題です ?@ / ヨッシー
整数の問題
100の位がa,10位がb、1の位がcとすると、
元の数は 100a+10b+c
各位の数の和はa+b+c
とりあえず、差を取ってみましょう。

図形1つめ
 図をちゃんと描くと、∠BACと等しい角が、∠BACを
含め4つ見えてきます。

図形2つめ
 △ADE≡△CDG を示します。

図形3つめ
 図をちゃんと描くと、QRと等しい線分が、QR以外に2つあります。

No.25320 - 2014/04/06(Sun) 09:42:25
合同変換について / noirちゃん
お願いします。通信大学で勉強している70代の、おばさんです。数学に、興味があります。合同変換の解き方を、ネットで、調べましたが、わかりません。
R1:回転の中心、原点、回転角60°R2:回転の中心P(1、0)回転角60°
とするとき、合成変換R2○R1は、どのような変換であるかを
もとめよ。です。合同変換は、どの分野に入りますか?

No.25317 - 2014/04/06(Sun) 09:09:26

Re: 合同変換について / 黄桃
解き方というのがよくわかりませんが、合成変換R2○R1が合同変換であるとわかっているのなら、
(0,0),(0,1),(1,0) の行き先がわかれば、どんな変換かはわかりますね。

#書き方からして、平面の話と思いましたが、3次元以上なら適当に正規直交基底を選んでください。
#以下2次元として書きます。

R2○R1の意味が R1 をやってからR2をする、という意味とします。
すると、ベクトルt=(a,b)だけの平行移動をT(t), 原点回りのθの回転をR(θ)とかけば、
tを中心とするθ回転は、tを原点に平行移動し、原点回りのθ回転し、そのあと原点をtに平行移動する、という合成になりますから、T(t)R(θ)T(-t) とかけます(合成の記号は略しました)。だから、全体では
T((1,0))R(60°)T((-1,0))R(60°)
ということになります。これを計算すればいいですね。
行列なり何なりの方法は習っているでしょう。

数学的には合同変換というのはあまり扱わない気がします。
平行移動がない、原点回りの回転だけとか回転+原点を通る直線に関する反転とかなら一般化されています。

合同変換は数学よりは工学系(コンピュータビジョン?とかCGとか)で使うような気がします。
射影空間での1次変換として表現することが多いようです。

No.25339 - 2014/04/06(Sun) 19:40:13

Re: 合同変換について / angel
合同変換というとアフィン変換の範疇でしょうか。
いずれにしても線形代数が必須でしょうね。

黄桃さんの焼き直しになりますが、以降、2次正方行列および2次元ベクトルを使うものとして、

「点P周りのθ回転」により点が移動する場合、
 (v'-p)=R(v-p)
という関係式が成立します。
※v,v'はそれぞれ移動前後の点の位置ベクトル、pは点Pの位置ベクトル、Rは回転に相当する行列 ( 要素: cosθ,-sinθ,sinθ,cosθ )

これを整理すると、
 v'=Rv-Rp+p=Rv-(R-E)p
 ※Eは単位行列
裏を返せば、
 v'=Rv+q
で表現される変換は、p=-(R-E)^(-1)・qとすれば、pに対応する点を中心としたθ回転だということです。

では、今回の合成をR1→R2の順で施すものとして、60°回転に対応する行列をQ1、120°回転に対応する行列をQ2=Q1^2とし、p=t(1 0) としましょう。
※t(…) は転置(transposed)を表すものとして見てください

R1によりv1がv2へ、それがR2によりv3へ移るとします。
すると、
 v2=Q1v1
 v3=Q1v2-(Q-E)p=Q2v1-(Q-E)p
なので、合成変換R2・R1は、(Q2-E)^(-1)・(Q1-E)pを位置ベクトルとする点を中心とした、120°回転であることが分かります。
※実際に計算すると、この中心点は(1/2,-√3/6)になりました。

No.25346 - 2014/04/06(Sun) 20:56:52

図形的な解釈 / angel
> いずれにしても線形代数が必須でしょうね。
実は線形代数使わなくても、図形操作で説明できますね。試してみて自分で驚いたのですが…
※尤も、それを自力で思いつけるかというと…。やはり線形代数での計算結果が裏付けにあるからできたのですが。

で、添付の図をご覧ください。
上段のように、R1,R2によって、A→B→Cと点が移るものとします。

次に中段ですが、点Qを導入すると、OQB'Cは平行四辺形になります。ちなみに、Qとは、Pを60°回転させた後、OPP'Qが平行四辺形になるように構成した点です。
これにより、点Cが、点Bを60°回転 ( 点Aを120°回転 ) させた後、一定方向・距離に平行移動させた点であることが分かります。

そして下段。適切な点Xを設ければ、点Cが点Xを中心に点Aを120°回転した点となります。これは中段の話と丁度逆ですね。
なお、このXとは、△O'P'Q'と△OXQが相似になるように構成した点であり、Xを120°回転した点とO,X,Qの4点で平行四辺形ができるようになっています。

最後に、P,Q,Xの位置関係を計算します。
Qは、Pを120°回転させた点になっていて、
かつQはXを150°回転+√3倍に拡大した点 ( OQ=√3・OX ) でもあります。
※それぞれの平行四辺形の形状に着目。
つまり、XはPを120°回転した後-150°回転させ、1/√3倍に拡大 ( 縮小 ) させた点(1/2,-√3/6)です。
…ということで、ちゃんとNo.25346と結果が一致します。

No.25351 - 2014/04/06(Sun) 22:44:57

図形的な解釈-補足 / angel
おっと。「なぜ平行四辺形になるか」という点の証明を載せていませんでした。
一般化すると、添付の画像のような状況を考えたとき、

・扇形PAB, OAA', OPP'の中心角が全て等しく、
・かつ□OPP'Qが平行四辺形である時、
・□OBA'Qも平行四辺形である

と言えます。

これは、補助線A'P'を引けば一発でして。
まず△AOPと△A'OP'が2辺挟角相等で合同。なのでA'P'=AP=BP、∠OA'P'=∠OAP
で、OA,OA'のなす角、PA,PBのなす角が等しいことも加味すると、A'P'とBPは平行となります。
ということは、向かい合う辺A'P'・BPが、長さが等しくかつ平行なので、□A'P'PBは平行四辺形。
後は同じく、平行四辺形の性質として、A'B, P'P, QO これらは全て長さが等しくかつ平行。
ゆえに、□OBA'Qも平行四辺形である、ということになります。

No.25354 - 2014/04/06(Sun) 23:27:48
定積分 / さかなくん
??-1〜2(x^2+x-3)dx定積分を求めよね考えかたが
写真の様に考えたのですが、解答をみると違ってました。
x軸との挟まれた面積を求めるので、面積は常にプラスの値でなくてはいけないので、X軸より下は出てきた数値に-を掛けてプラスにしてあげて、X軸より上はそのままプラスでと考えるのではないのですか?上の式マイナス下の式なので、x軸−(x^2+x-3)と考えると認識してるんですが違うのですか?

No.25310 - 2014/04/06(Sun) 05:37:05

Re: 定積分 / さかなくん
写真2です。
No.25311 - 2014/04/06(Sun) 05:42:10

Re: 定積分 / 七
定積分を用いて面積を求めることは出来ますが
[定積分]=[面積]ではありません。
マイナスになったところはマイナスのまま計算します。

No.25315 - 2014/04/06(Sun) 07:04:32

Re: 定積分 / 七
しばらく数学から遠ざかっていましたので
不必要なこと(マイナスの部分云々)を書きました。
定積分
?殿〜b(f(x))dx
はf(x)の不定積分の1つをF(x)とすると
F(b)−F(a)
の意味しかありません。

No.25316 - 2014/04/06(Sun) 07:20:06

Re: 定積分 / さかなくん
んーん、そーですか。
ありがとうございました。

No.25323 - 2014/04/06(Sun) 13:59:59
複素数平面(数学3) / サトウ
数学を指導する側の立場なのですが、分からないことがあって、質問させていただきます。

【問題】
複素数平面上の原点でない定点をA(a)とする。2点P(z),Q(w)が直線OA (Oは原点)に関して対称である時、[a]w=a[z]を示せ。
※[a]は複素数aの複素共役です。

【自分の考え】
直線OA上の点はta(t:実数)と表されるので、
|w-ta|=|z-ta|
として、両辺の平方を考えて、
(w-ta)([w]-t[a])=(z-ta)([z]-t[a])
…式(1)
を展開していきました。

この時、三角形OPQはOP=OQの二等辺三角形なので、
|w|=|z|⇔w[w]=z[z]
を利用して、

上の式(1)を、
t(a[z]-[a]w)+[t(a[z]-[a]w)]=0
と変形しました。

即ち、t(a[z]-[a]w)は純虚数or0なのですが、純虚数であることは否定しなければなりません。ここから先、何かうまい方法はありますか?どなたか、教えて下さい!m(__)m

No.25305 - 2014/04/06(Sun) 04:09:42

Re: 複素数平面(数学3) / みずき
直線PQと直線OAの交点をta(tは0でない実数)とおけます。
(交点が0となる場合は、容易に示せます。)
すると、2点P、Qが直線OAに関して対称なので、
(w-ta)×(-1)=z-ta
が成り立ちます。

これと
|w|=|z|
だけで示せると思います。

No.25306 - 2014/04/06(Sun) 05:07:53

Re: 複素数平面(数学3) / サトウ
>みずき様
お返事有難うございます。
1つ、お尋ねしたいのですが、

(w-ta)×(-1)=z-ta

の左辺の×(-1)は、複素数平面上では、π回転を表すと思います。w-taで表される点をπ回転すると、点z-taになるのでしょうか??

No.25307 - 2014/04/06(Sun) 05:26:34

Re: 複素数平面(数学3) / みずき
少し言葉足らずだったかもしれません。
tを0でない実数としたのは、
あとの変形で、tで割る必要があるからです。

詳細は省略させていただきました。

No.25308 - 2014/04/06(Sun) 05:28:11

Re: 複素数平面(数学3) / みずき
行き違いが発生しましたね。

>w-taで表される点をπ回転すると、点z-taになるのでしょうか??

そうですね。図を考えていただければ
おわかりいただけると思います。

No.25309 - 2014/04/06(Sun) 05:30:07

Re: 複素数平面(数学3) / サトウ
>みずき様
あ!直線PQと直線OAの交点がtaでしたか!
見落としていました。ならば、×(-1)もわかりました。

a=(w+z)/2t ,[a]=([w]+[z])/2t
となって、a[z]と[a]wの値を計算すると、見事に一致しました!こんな解き方があったんですね!凄いです!(*゚∀゚)

No.25312 - 2014/04/06(Sun) 05:51:52

Re: 複素数平面(数学3) / 黄桃
元の方法の問題点
z,w が異なることが区別されていない。

例えば、a=1 とします。この場合の条件は、明らかにz=w~(共役)です。
元の条件式ではz=wの場合でも成立します。この時、z-w~=z-z~ は純虚数となるのでこの条件だけからは排除できません。
みずきさんのように中点に関して向きが反対であることを利用するなりして区別をつけないといけません。

#z+wがOA上にある、だけでもOKです。
#元の方法で続けるなら z+w=ra (rは実数), (z/a)~-w/a=qi (qは実数) とすれば、
#z~=-w~+ra~を後者に代入してq=0が出ます。

##もっといえば、OAが実軸になるように回転すれば w=z~なので、
##p=a/|a|とすれば w/p=(z/p)~ ということから簡単にでてきます。

No.25313 - 2014/04/06(Sun) 06:25:49
(No Subject) / tt
二つの整数の二乗の差の集合をMとするとき、
偶数2pがMの要素であるためのpの条件は?
という問題なのですが、解答は恐らく必要性十分性を元に書いてるとおもうのですが、写真の必要条件と書いてあるところだけで答案としていい(つぎに、4n=〜の部分はいらない気がするのですが、どうでしょうか。

No.25301 - 2014/04/06(Sun) 00:06:37

Re: / tt
すいません、なんかぼーっとしてました。
こういうことですよね、^ ^

No.25302 - 2014/04/06(Sun) 00:13:03
(No Subject) / tt
次の問題の場合3が示せないので、お願いします。
No.25297 - 2014/04/05(Sat) 22:12:09

Re: / IT
f(1)=f(1/2 + 1/2)=f(1/2)+f(1/2)=2f(1/2)
f(-1)=f((-1/3)+(-1/3)+(-1/3))=f((-1/3)+(-1/3))+f(-1/3)=f(-1/3)+f(-1/3)+f(-1/3)=3f(-1/3)
で何か見えて来ませんか?

No.25298 - 2014/04/05(Sat) 22:26:26

Re: / tt
わかりました!
場合4はp/q、pとqは互いに素で場合1.2.3を使えばOKですよね?

No.25300 - 2014/04/06(Sun) 00:00:35

Re: / IT
良いと思います
No.25314 - 2014/04/06(Sun) 07:03:14
(No Subject) / 小林
何度もすいません。

解答をお願いしますー

No.25291 - 2014/04/05(Sat) 20:42:12
(No Subject) / 小林
教えてください。
No.25289 - 2014/04/05(Sat) 20:32:31
(No Subject) / 小林
皆さん。赤いところからわかりませんが、教えてください。
No.25288 - 2014/04/05(Sat) 20:30:07

Re: / みずき
No.25254 - 2014/04/04(Fri) 20:54:53
No.25257 - 2014/04/04(Fri) 21:13:31
で質問された方と同一人物であるとして・・・

得られた回答に対して、何らかの反応をしてから
新しい質問をするのが、一つのマナーだと思うのですが、
いかがでしょう。

No.25290 - 2014/04/05(Sat) 20:41:50

Re: / みずき
∠BAC+∠BDC=180°なので、
cos∠BDC=cos(180°-∠BAC)=-cos∠BAC=-1/4

円周角の定理により、
∠DBC=∠DAC、∠DCB=∠DABなので
∠DAC=∠DABにより、
∠DBC=∠DCB
が言えます。
つまり、△DBCは二等辺三角形です。
そこで、DB=DC=xとして、△DBCに余弦定理を適用すると、
BC^2=10=x^2+x^2-2x^2cos∠BDC
これを解いて、
BD=x=2

△BCDの面積は、
(1/2)×2×2×sin∠BDC
=(1/2)×2×2×√(1-(1/4)^2)
=√(15)/2

No.25293 - 2014/04/05(Sat) 21:03:41

Re: / Kobayashi
ありがとうございます。
No.25304 - 2014/04/06(Sun) 01:50:57
ベクトル / さかなくん
(1)解答と自分の解き方が違うのですが、答えは合ってます。
別解として大丈夫でしょうか?

No.25267 - 2014/04/05(Sat) 04:06:36

Re: ベクトル / さかなくん
自分の解答です。
No.25269 - 2014/04/05(Sat) 04:08:35

Re: ベクトル / みずき
大丈夫だと思います。

ちなみに、もし(数検のような)何らかの試験で
答案として提出するという話なら、
もう少し読み手に伝わるように書かれることをお勧めします。

例としては、
cos∠AOBと明記する
△OABに余弦定理を適用すると明記する
「公式a^2=b^2+c^2-2bccosA使用」とは書かない。なぜなら
a,bという文字は問題ですでに別の意味で使われているからです。
(書くなら「余弦定理により」の方がいいです)

もちろん、この計算はメモ書きされただけだということは
理解していますが。

No.25271 - 2014/04/05(Sat) 04:28:55

Re: ベクトル / さかなくん
そうですね、解答の書き方も考えておかないと
点数とれないですよね。
アドバイスありがとうございます。

ちなみにNo.25260 - 2014/04/05(Sat) 00:15:06の解説
お時間ありましたらお願いします。

No.25274 - 2014/04/05(Sat) 04:53:46
指数の計算 / さかなくん
(2)の問題なんですが、解答をみたら何故か相加相乗平均を使って
解いてるんですが、こんな時に相加相乗平均って使うんですか?
使えばまー、上手い具合に解けちゃう事はわかるのですが、、、
私の中には、この考えは無くてグラフに2つの関数を実際にかいて
合わせた最小値が2だろーなと言う位しか、思いつきませんでした。
問題を沢山解いていけば、こんな場面で相加相乗平均を使えばいいんだなと思い付く様になるのでしょうか?

No.25265 - 2014/04/05(Sat) 03:31:16

Re: 指数の計算 / さかなくん
解答です。
No.25266 - 2014/04/05(Sat) 03:32:57

Re: 指数の計算 / みずき
>問題を沢山解いていけば、こんな場面で相加相乗平均を使えばいいんだなと思い付く様になるのでしょうか?

人によると思いますが、個人的には、そうだと思います。
・・・とこれだけで回答は終わりにすべきなのかもしれませんが、
さかなくんさんが書かれたと思われる記述について、一言。
「表より2^x+2^(-x)は最小値が2で、それより大きくなると考えました。」
と書かれていると理解しますが、根拠は何ですか?
(表というのは、グラフのことかと理解しています)

2^xは単調増加し、2^(-x)は単調減少しますね。
単調増加する関数と単調減少する関数の和を考えているわけですが、もし「グラフから明らか」とおっしゃりたいのなら、まったく明らかではないですよ。

つまり、微分するなり、相加相乗を使うなりしないと
決して断定できるようなことではないですよ、ということです。

ところで、
No.25182 - 2014/04/02(Wed) 13:25:56
で、さかなくんさんがご質問された問題に回答しましたが、
ご覧になっているでしょうか。

No.25268 - 2014/04/05(Sat) 04:07:15

Re: 指数の計算 / さかなくん
みずきさん No.25182 - 2014/04/02(Wed) 13:25:56
のご回答ありがとうございました。
ご挨拶遅くなりました。ありがとうございます。

>「表より2^x+2^(-x)は最小値が2で、それより大きくなると>考えました。」
>と書かれていると理解しますが、根拠は何ですか?
>(表というのは、グラフのことかと理解しています)

こちらですが、2つのグラフはy軸より離れるほど1方は
減りが穏やかになり、他方は増加が急になっていく関数なので、y軸より離れれば離れるほど2つの和は無限に大きくなります。2つの関数の傾きといいますか、勾配の性質を考えてこのようになると考えました。

間違っているでしょうか?

No.25270 - 2014/04/05(Sat) 04:22:56

Re: 指数の計算 / みずき
>間違っているでしょうか?

それを答案に書くおつもりなら、点はもらえないと思います。
そういう意味では、間違いです。

もちろん、言わんとすることは理解します。
が、それは「観測」であって、証明にはなりません。

今、点(0,1)にいるとしましょう。
このとき、2つの関数の和は、2ですね。
そこから、少しだけ右にずれるとき、
1つの関数は増加し、もう一方は減少します。
ここで問題になるのは、どのくらい増加し、あるいは
減少するかですね。
さかなくんさんは、ここの部分を「傾き、勾配」という
言葉で説明されていらっしゃると理解します。

おそらく2^xの方が大きく増加する、とおっしゃりたいと
思います。(2^(-x)は小さく減少する)

で、問題は、その根拠です。なぜそう言い切れるのですか?
それはグラフから明らかで済ましてはいけません。

きっとこのことを説明しようとすれば、微分という概念を
避けては通れないことにお気づきになるはずです。

No.25272 - 2014/04/05(Sat) 04:38:09

Re: 指数の計算 / みずき
追記します。

もしかしたら、私がさかなくんさんが書かれた言葉を
誤解していたかもしれません。

>2つの関数の傾きといいますか、勾配の性質を考えてこのようになると考えました

とありますが、これは「微分」を考えている、という
意味でしょうか。

もしそうならば、正しいです。
(つまり、2つの関数を微分している、という意味なら
正しいです。)

もしそうでないならば、すなわち、グラフから判断して
(グラフからそう読み取れる)、
という意味なら、正しくないです。

私は先ほどは、後者の場合だろうと勝手に決めつけておりました。

No.25275 - 2014/04/05(Sat) 04:56:28

Re: 指数の計算 / さかなくん
そうなんですね。
なら2^xと(2^(-x)を微分して傾き具合を数値で比べてよってという形で>=2を導き、答案に書くまですれば完全解答にはなるということですか?

No.25276 - 2014/04/05(Sat) 05:01:03

Re: 指数の計算 / みずき
そうですね。
ただ、個別に微分するよりは、
2^x+2^(-x)を微分することをお勧めしますが。
やってみていただくと分かると思いますが、
すぐに極小値2が得られます。

No.25277 - 2014/04/05(Sat) 05:05:15

Re: 指数の計算 / さかなくん
なるほど。やってみます。
みずきさん、何度もありがとうございました。

No.25278 - 2014/04/05(Sat) 05:11:01

ツッコミ / angel
あれれ。誰もツッコミを入れていないので、指摘しますが。
(2)の解答で相加・相乗平均を使うのは誤りですよ。

つまり、画像に載っている解答例は×です。というか、やっちゃいけない間違いの典型なんですけど…。

※なお、「答えを見積もる/検証するために相加・相乗平均を使う」というのは全然問題がないので念の為。というのは、それは解答に書かずにメモなり頭の中だけで終わることなので。
※だから、途中経過を書く必要がない問題なら、相加・相乗平均の関係だけでいくのも、まあ、アリと言えばアリですよ。ちょっと手抜きになりますが。

では、なぜ相加・相乗平均を使うのが誤りか、その理由。
それは相加・相乗平均の関係が示す不等式と、今回の答えとなる不等式の内容がミスマッチだからです。

今回の答え t≧2 というのは、単に「tは2以上です」という意味の不等式ではありません。「(xを適切に選べば)tは2以上の全ての値をとりえます」という意味であって、そもそも解答として求められているのはそういうモノです。
※単に大小関係だけでいうなら、「tが0以上」も嘘ではありませんが、だからといって t≧0 と解答すると×になる、ということです。

ところが、相加・相乗平均の関係が示すのは、あくまで「相加平均は必ず相乗平均以上の値ですよ」という関係だけ。
※まあ等号成立がいつか分かる、というのもありますが
今回の(誤りの)解答例で、相乗平均が定数1になることで、「相加平均が1以上」ということは分かりますが、では「相加平均は1以上のどんな値にもなりうる」かどうかまでは分からないのです。

ということで、相加・相乗平均の関係は便利なんですが。使いどころはちゃんと考えましょう、ということで。

No.25279 - 2014/04/05(Sat) 08:56:19

補足 / angel
相加・相乗平均が使えないとすればどうするかというと、勿論微分を使っても良いですが ( 指数関数なので数III相当…のはず )、数IIまでならば「2次方程式が解をもつ条件」として考えるところでしょう。
※ z+1/z=a ⇔ z^2-az+1=0 が解を持つ

なお、「絶対に」相加・相乗平均を使ってはいけないかというと、そうでもない ( 相加・相乗平均を使った解答も可能である ) のですが、あまり気軽に手を出すのはどうかと思うので、ここでは割愛します。
※文面だけ見ればすごくシンプルです。

No.25281 - 2014/04/05(Sat) 10:39:11

Re: 指数の計算 / さかなくん
angelさん因みに、私のグラフより明らかとしてしまったら
やはり部分点どころか点数は頂けない解答になりますか? 

No.25282 - 2014/04/05(Sat) 13:07:20

Re: 指数の計算 / みずき
>angelさん
ご指摘ありがとうございます。

>さかなくんさん
ごめんなさい。
angelさんのおっしゃるように
「tのとりうる値の範囲を求めなさい」
という問題では、相加・相乗平均は使えません。
理由は、angelさんが書かれている通りです。

私は問題が「tの最小値を求めなさい」だと思い込み
ずっとコメントしてました。

念のため。「tの最小値を求めなさい」という問題
でしたら、相加・相乗平均は使えます。

No.25286 - 2014/04/05(Sat) 15:20:04

グラフより明らか / angel
> 私の「グラフより明らか」としてしまったら
> やはり部分点どころか点数は頂けない解答になりますか? 


採点に携わったことはないので確かなことは言えませんが、私の感覚としては、限りなくゼロ点に近い、だと思います。

というか、「グラフより明らか」は使ったら負けと思っておいた方が良いです。参考書でたまにそう書いているとしても、マネするのは得策ではありません。
※「これ以上は簡単だから各自やってね」位に受け取っておいた方が無難

そもそもグラフというのは、「計算結果」を「目で見て分かり易くする」ものなので、何も計算しないでグラフ上の図形的な性質を云々するのは原則としてナシです。
例外的に、直線・放物線・円等、図形的な性質が既にある程度分かっているもので、上下(y軸方向)左右(x軸方向)の位置関係、内外、交わる・交わらない等の状況をグラフの見え方だけで説明するのはありえますが。

No.25292 - 2014/04/05(Sat) 20:59:14

今回の場合 / angel
ただ、今回の場合、x=0 で t が最小値を取るというのは、直感的には正しいところ。
※その直感がたまたまだとあまり意味ないですが…

なので、その直感を裏付けるキーワードがあれば、ゼロ点にはならない可能性が高いです。
最も重要なキーワードが一つ。これで半分位でしょうか。後もう一つキーワードが上がれば、根拠としては何とか出そろいます。
そこまで分かっていて「明らか」というのであれば、まあ納得できますが…。「明らか」と言えるくらいなら解答でちゃんと説明できるよね、というお話ですね。

言葉も補ってちゃんと書くならこんな感じ。

--
2^xおよび2^(-x)は共に○○かつ○○である。
そのため、その和も○○かつ○○である。
ここで、y=2^x, y=2^(-x)のグラフは○○を○○として○○である。そのため、その和のグラフ y=2^x+2^(-x)は○○に関して○○。
冒頭の○○という性質のため、x=0 において、y=2^x+2^(-x)は○○かつ○○となる。
ゆえに、最小値は2
--

うーん…。これでも減点されても文句は言えないところですね。
でも、少なくともこれを穴埋めできる位でないと、計算ナシでグラフの性質だけで説明なんて、到底無理です。
しかも、これは、「相加・相乗平均」の話の時と同じく、最小値を求める所までしか対応していませんから、まだ更に追加で説明が必要です。

そこまで解答書くのに苦労する位なら、( グラフでどうこう言うなら ) 微分を計算して増減表書いた方が手っ取り早いと思います。

No.25294 - 2014/04/05(Sat) 21:22:17

Re: 指数の計算 / さかなくん
angelさんありがとうございました。
○○を考えてみたのですが、全部は埋められませんでした
対象?とかも入る所もあんですかね?

やっと納得できました。
ありがとうございました。

z+1/z=a ⇔ z^2-az+1=0 が解を持つで
こちらの問題もやってみます。

No.25359 - 2014/04/07(Mon) 11:29:29
(No Subject) / よう
さいころの確率、多めですが、どうか教えて下さい。大きさの異なる4 個のさいころ*1を同時に投げるとき、出る目の積が18 の倍数になる確率を求めよう。
(1) さいころの目の出方の総数はABCD 通りである。
(2) 出る目の積が9 の倍数にならないのは、次の2 つの場合である。
(a) 4 個の目がどれも3 の倍数ではない。
(b) 4 個のうち3 個の目が3 の倍数ではなく、残りの1 個の目が3 の倍数である。
(a) の場合の数はEFG 通り、(b) の場合の数はHIJ 通りである。
(3) 出る目の積が2 の倍数にならない場合は、4 個の目がすべて奇数のときであるからKL 通り
である。
大きさの異なる4 個のさいころ*1を同時に投げるとき、出る目の積が18 の倍数になる確率を求めよう。
(1) さいころの目の出方の総数はABCD 通りである。
(2) 出る目の積が9 の倍数にならないのは、次の2 つの場合である。
(a) 4 個の目がどれも3 の倍数ではない。
(b) 4 個のうち3 個の目が3 の倍数ではなく、残りの1 個の目が3 の倍数である。
(a) の場合の数はEFG 通り、(b) の場合の数はHIJ 通りである。
(3) 出る目の積が2 の倍数にならない場合は、4 個の目がすべて奇数のときであるからKL 通り
である。
(4) 出る目の積が2 の倍数にも9 の倍数にもならないのは、次の2 つの場合である。
(a) 4 個の目がどれも2 の倍数でも3 の倍数でもない。
(b) 4 個のうち3 個の目が2 の倍数でも3 の倍数でもなく、残りの1 個の目は3 である。
(a) の場合の数はMN 通り、(b) の場合の数はOP 通りである。


2(b),3(b)はわかりませんが、詳しく教えてください

No.25259 - 2014/04/04(Fri) 23:06:48

Re: / angel
> 2(b),3(b)はわかりませんが、詳しく教えてください
3(b)ないけど…4(b)のこと?
2(b),4(b)だけで良いのかな。取り敢えずそこだけ。

先に、(4個中)3個の目が○で残り1個の目が×というところ。
これはサイコロを固定した場合に比べ4倍 ( ×4C3 or 4C1 ) というのは良いでしょうか?

例えば、「サイコロa,b,cが全て1、サイコロdが2」というのは1通りしかありませんが、「3個が1、残り1個が2」となると、4倍の4通りになります。
なぜならば、「a,b,cが1、dが2」「a,b,dが1、cが2」「a,c,dが1、bが2」「b,c,dが1、aが2」ということで、a,b,c・a,b,d・a,c,d・b,c,dという4種類 ( 4C1 or 4C3 ) 分に増幅されるからですね。

で、2(b),4(b)にしても、「それぞれのサイコロで出うる目が何で何通りなのか」を考えましょう。「○の倍数」のままでは先に進みません。
2(b):3の倍数でない…1,2,4,5の4通り、3の倍数…3,6の2通り
 では、3個の目が4通りの目のいずれか、残りが2通りの目のいずれか
 →□^□×□×4
4(b):2の倍数でも3の倍数でもない…1,5の2通り
 では、3個の目が2通りの目のいずれか、残りが3の1通り
 →□^□×□×4

※×4は、最初に説明した×4のこと

こんな感じで計算すれば、答えがでるはずです。

No.25263 - 2014/04/05(Sat) 01:23:08

Re: / よう
ありがとうございます
No.25332 - 2014/04/06(Sun) 17:47:02
(No Subject) / 小林
3番目の問題ですが、解答は間違えていると思います。H=14と思いますが、正しいですか?
No.25257 - 2014/04/04(Fri) 21:13:31

Re: / みずき
Hは14ではありません。
正しくは、2x^2-8x+9です。

(2)のグラフは、
y=2(x-2-√3)^2
なので、(3)で求める放物線の方程式は、
y-1={(x+√3)-2-√3}^2
で表せます。
これを展開・整理すると、
y=2x^2-8x+9
となります。

No.25261 - 2014/04/05(Sat) 00:30:56

Re: / みずき
(3)で求める放物線の方程式は、
y-1={(x+√3)-2-√3}^2
ではなく、
y-1=2{(x+√3)-2-√3}^2
でした。

答えは、
y=2x^2-8x+9
で、変わりません。

No.25264 - 2014/04/05(Sat) 02:23:45
(No Subject) / こばやし
3番のところはわからないです。教えてください。お願いします。
No.25254 - 2014/04/04(Fri) 20:54:53

Re: / みずき
「a=b=0ならば、○1」が真なので、0≦k≦7です。
一方、
「○1ならば、a=b=0」は偽なので、kは0でも7でもありません。

この2つから、0<k<7ですから、
これを満たす最大の整数は、6です。

No.25262 - 2014/04/05(Sat) 00:53:52
全22551件 [ ページ : << 1 ... 802 803 804 805 806 807 808 809 810 811 812 813 814 815 816 ... 1128 >> ]