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指数 / ふぇるまー
お久しぶりの質問です。
貼付写真の506,507の解説をお願いします。

No.25827 - 2014/05/07(Wed) 18:54:36

Re: 指数 / みずき
506
x=log[3]√(21)=(1/2)log[3](3*7)=(1/2)(1+log[3]7)
y=log[7](3^x)=xlog[7]3なので
xy=x^2log[7]3,x+y=x(1+log[7]3)

よって、
1/x+1/y
=(x+y)/(xy)
=x(1+log[7]3)/(x^2log[7]3)
=(1+log[7]3)/(xlog[7]3)
=2(1+log[7]3)/{log[7]3*(1+log[3]7)}
=2(1+log[7]3)/(log[7]3+1) (∵log[7]3*log[3]7=1)
=2

507(1)
a^(2log[a]x)=tとおくと
2log[a]x=log[a]t
log[a](x^2)=log[a]t
∴a^(2log[a]x)=t=x^2

507(2)
(文字が小さくてよく見えませんが、
81^(log[3]10)だとして回答します。)

81^(log[3]10)=tとおくと
log[3]10=log[81]t=log[3]t/log[3]81=log[3](t^(1/4))
∴10=t^(1/4)
∴81^(log[3]10)=t=10^4=10000

No.25828 - 2014/05/07(Wed) 19:18:32

Re: 指数 / ふぇるまー
先生、有難うございます!お陰でスッキリいたしました。
No.25829 - 2014/05/07(Wed) 19:24:18

Re: 指数 / IT
506別解
3^x=√21, 1/x乗して 3=(√21)^(1/x)
7^y=√21, 1/y乗して 7=(√21)^(1/y)
掛け合わせて 21=(√21)^{(1/x)+(1/y)}
よって (1/x)+(1/y)=2

507別解
a^(2log[a]x)=a^(log[a]x^2)=x^2

81^(log[3]10)=(3^4)^(log[3]10)=(3^(log[3]10))^4=10^4
あるいは
81^(log[3]10)=(3^4)^(log[3]10)=3^(4(log[3]10)=3log[3](10^4)=10^4

No.25830 - 2014/05/07(Wed) 19:25:25

Re: 指数 / みずき
507(2)の別解です。

引き続き、81^(log[3]10)だとします。
507(1)を使います。

81^(log[3]10)
=(3^4)^(log[3]10)
=3^(4log[3]10)
=3^(2log[3]10^2)
=(10^2)^2 (∵507(1))
=10000

No.25831 - 2014/05/07(Wed) 19:26:40

Re: 指数 / ふぇるまー
IT、みずき先生有難うございます!
添付写真小さくてすいません。

No.25834 - 2014/05/07(Wed) 23:01:11
数?T因数分解についての質問です!!! / シロ
(a^2-1)(b^2-1)-4abを因数分解する問題で
答えが(ab+a+b-1)(ab-a-b+1)となっていたのですが、

(ab+a+b-1)(a-1)(b-1)ではいけませんか?ヾ(・ω・`;)ノ

どなたかご回答をよろしくお願いしますっ!!!!

No.25819 - 2014/05/06(Tue) 17:35:15

Re: 数?T因数分解についての質問です!!! / シロ
先ほどの質問、マイナスでくくらないといけないので
積の形にはなりませんね!

うっかりしていましたすみません!!!!

No.25820 - 2014/05/06(Tue) 17:38:23

Re: 数?T因数分解についての質問です!!! / 名無し
私もこの問題を伺いたいです。
(ab+a+b-1)(a-1)(b-1)ではいけないのでしょうか?

No.25821 - 2014/05/06(Tue) 17:41:25

Re: 数?T因数分解についての質問です!!! / みずき
> (a^2-1)(b^2-1)-4abを因数分解する問題で
> 答えが(ab+a+b-1)(ab-a-b+1)となっていたのですが、


何らかの書き間違いをされていると思います。

> (ab+a+b-1)(a-1)(b-1)ではいけませんか?ヾ(・ω・`;)ノ

もちろん(ab+a+b-1)(ab-a-b+1)は(ab+a+b-1)(a-1)(b-1)
とすべきでしょうが、この問題の答えとしては
どちらも正しくありません。

No.25823 - 2014/05/06(Tue) 17:53:01

Re: 数?T因数分解についての質問です!!! / angel
正解は (ab+a+b-1)(ab-a-b-1) ですね。なので、これ以上は因数分解できません。

見ていて思うのですが、答えが出たらそれで終わという人が多いです。それは、合っているか間違っているか、毎回ギャンブルしているようなものですよ。
完璧に、は勿論できませんが、せめて答えにボロがないかをチェックする方法は、毎回考えておくものだと思いますけど…。
※参考書の模範解答だって、間違いや誤植はあるものなので、鵜呑みにはしない。

今回なら、例えば a=b=1 を各式に代入して同じ値が出てくるかを見てみるとか。違う値が出てくるということは、どこか間違っているということです。

No.25826 - 2014/05/07(Wed) 07:44:22

Re: 数?T因数分解についての質問です!!! / 潤一郎
angel先生へ

横からすみません。

僕もいつもそう思ってテストに挑んでいて
最後に答えが合っているかいつも代入して
合っていれば答えが正解だと思ってやってきました。
それはとてもよくわかります。数学って答えがなくても
自分で答え合わせ出来るものだとずっと思って
過ごしてきました。ですからangel先生の
言われている事はとても良くわかるのですが

今回
例えば の「a=b=1を各式に代入」する方法ですが
これでも確かに答えは合いますが
aとbを同じ数にしたのはどうしてですか?
aとbは別の数であるべきではないのですか?

同じ数にした理由が何かあるのなら教えて下さい。
よろしくお願いします。

No.25832 - 2014/05/07(Wed) 21:30:52

Re: 数?T因数分解についての質問です!!! / angel
> 合っていれば答えが正解だと思ってやってきました。

私が言ったのは、「せめて答えにボロがないか」「違う値が出てくるということは、どこか間違っている」なので、

 せめて a=b=1 を代入して確認しておけば、(ab+a+b-1)(a-1)(b-1)が不正解であることには気づけたのにね

という趣旨の話です。
値を代入するというのは、試す値(の組み合わせ)が少ないとチェックとしては甘いので、当然やるならもっと沢山試します。
なので、

> aとbを同じ数にしたのはどうしてですか?

何も a=b=1 しか試さない訳ではないのです。

なお、代入してみて分かるのは、「明らかな不正解かどうか」ということであって、「ほぼ確実に正解」とまではなかなか言えない場合が多いです。
※それでもやった方が、やらないよりも遥かに良い

実際にどういうチェックを行うべきかは、時間との相談もあるので一概には言えませんが、より確実に行くなら別の方法も考えます。
良くあるのは、「逆の計算をしてみる」「別の方法でも解いてみる」あたり、ですね。

今回の例で「逆の計算をしてみる」なら、因数分解の逆ということで「展開した結果を見る」とか。

 (a^2-1)(b^2-1)-4ab=a^2b^2-a^2-b^2+1-4ab
 (ab+a+b-1)(ab-a-b-1)=(ab-1)^2-(a+b)^2=a^2b^2-2ab+1-a^2-b^2-2ab

…完全には計算していませんが、まあ、展開した結果を比べれば等しいので、因数分解が合っていたのだろうと判断できるわけです。

No.25836 - 2014/05/08(Thu) 00:10:08

Re: 数?T因数分解についての質問です!!! / 潤一郎
angel 先生へ

こんな時間にすごく丁寧に教えて
いただいてありがとうございました。

「何も a=b=1 しか試さない訳ではないのです」
なのですね。代入の事ばかり考えていました。

とてもよくわかりました。すっきりしました。
又よろしくお願いします。

No.25838 - 2014/05/08(Thu) 00:37:52
中一応用問題 / くろしま
コインを投げて、表が出たら3点、裏が出たら-2点とする
(6回なげてゲームをする)
得点の合計が8点になるのは、表と裏がそれぞれ何回出た時か
っていう問題です。
答えの出し方の式などがよくわからないので、押してください
よろしくお願いします

No.25810 - 2014/05/06(Tue) 01:07:01

Re: 中一応用問題 / らすかる
表が0回、裏が6回のとき -12点
表が1回、裏が5回のとき -7点
表が2回、裏が4回のとき -2点
表が3回、裏が3回のとき 3点
表が4回、裏が2回のとき 8点
表が5回、裏が1回のとき 13点
表が6回、裏が0回のとき 18点
ですから、8点になるのは表が4回、裏が2回の時です。

No.25812 - 2014/05/06(Tue) 01:33:02

Re: 中一応用問題 / くろしま
らすかるさん返信ありがとうございます。
これを式に表すとどうなりますか?

No.25817 - 2014/05/06(Tue) 15:54:19

Re: 中一応用問題 / らすかる
必ずしも式で表す必要はないと思いますが、
例えば表をx回とすれば
3x-2(6-x)=8
となり、これを解けば答えが出ます。

No.25818 - 2014/05/06(Tue) 16:43:20

Re: 中一応用問題 / くろしま
解答書には、「6回とも表が出た場合の合計は3*6=18点で、裏が
1回出るごとに、得点は3-(-2)=5点ずつ減る。
裏が出た回数は(18-8)/5=2回である。」と書いてあったんですが、式がこうなる意味がわかりません詳しく教えてください。
お願いします

No.25824 - 2014/05/06(Tue) 19:37:33

Re: 中一応用問題 / ヨッシー
裏が1回出るごとに5点ずつ減る。ということは
裏が2回なら(0回のときの点数から)10点減るし、
裏が3回なら15点、裏が4回なら20点減るということですね?

では、裏が0回のときが18点であり、実際には8点なので、
18−8=10(点)減るには裏が何回出ればいいでしょうか?
 10÷5=2  答 裏が2回

No.25825 - 2014/05/06(Tue) 19:45:51
「特殊な5次方程式の解法(6次〜8次まであります)」について / jt77877
ごめんなさい><
件名入れるの忘れていました。補足の文章です
私jt77877がさっき書いた投稿の件名は
「特殊な5次方程式の解法(6次〜8次まであります)」
です。すみません><

5次方程式や6次方程式は21世紀の今日では
「カシオのグラフ関数電卓」とか
「カシオの高精度計算サイト」で解けますねええ。
「wolfram alpha」を使えば方程式は解けますが
因数分解は出来るものと出来ないものがあるそうですねえ。

No.25808 - 2014/05/05(Mon) 22:05:30

Re: 「特殊な5次方程式の解法(6次〜8次まであります)」について / らすかる
電卓などで解の近似値が表示されるのは、
数学的には「解ける」とはいいません。

No.25813 - 2014/05/06(Tue) 01:36:11
(No Subject) / jt77877
ネットで「特殊な5次方程式の解法(6次〜8次まで
あります)」のサイトを書き込みしている「佐藤 勲」
この人について個人的にネットで調べてみたのですが
わかりませんでした。

そこでここの掲示板の人に聞けばわかるかな?と思い
書きました。知っている人がいれば教えてください。
よろしくお願いします。

※「特殊な5次方程式の解法(6次〜8次まで
あります)」についてなのですが「5次以上方程式の
解の公式」は四則演算やべき根を使っても作れない。
これはアーベルやガロアが証明したのに、、、、。
5次方程式以上はアーベルとガロアの死去ののちに
いろいろと研究されて作られたのでしょうか?
そうでなければ「特殊な5次方程式の解法(6次〜8次まで
あります)」のサイトはどう説明すればよいのでしょうか?
説明ができる人がいればよろしくお願い申し上げます。

No.25807 - 2014/05/05(Mon) 21:54:15

Re: / らすかる
証明されているのは
「任意の係数の5次以上の方程式の解を求める公式は
 四則演算やべき根では作れない」
であって、特定の形の方程式ならば何次でも解けます。
ですから、「特殊な5次方程式の解法」は
そのような「解ける5次方程式」について書いているのだと思います。

No.25811 - 2014/05/06(Tue) 01:30:06

参考 / angel
ガロアは、どんな時に解けるかの条件を導いています。興味がおありならガロア理論について調べてみては。
最近ちょうど、「数学ガール ( 副題: ガロア理論 )」という本を読んだら、面白かったので。一応高校生レベル…のはず。
※ただし、もし女性だとすると、読むのは辛いかもしれない。

No.25815 - 2014/05/06(Tue) 06:42:25

Re: / angel
よく見たら、その佐藤氏のドキュメントにも
「解のガロア群がn次の対称群の可解な部分群である場合には、代数的に解ける」と書いてあるではないですか。
※これこそがガロア理論の結論

だから、まあ。そのような「解ける」ケースに限っての考察ですよね。

No.25837 - 2014/05/08(Thu) 00:23:45
二次曲線、証明問題 / 由希
立て続けにもう1問、どうしても分からない問題があったので失礼します
どのように解けばよいのでしょう?

円Cと直線lが異なる2点で交わっている。
このとき、円Cと直線lの両方に接する円の中心はすべて一つの放物線上にあることを示せ。

No.25803 - 2014/05/05(Mon) 19:48:22

Re: 二次曲線、証明問題 / みずき
円C:x^2+(y-1)^2=r^2 (r>1)
直線l:y=0
としても一般性を失いません。

条件を満たす円をC'とすると、C'の方程式は、
(x-a)^2+(y-b)^2=b^2 (b≠0)
と表せます。

b<0のとき、2円C,C'は内接するから、
r-|b|=√{(a-0)^2+(b-1)^2}
b>0のとき、2円C,C'は外接するから、
r+|b|=√{(a-0)^2+(b-1)^2}

よって、bの正負にかかわらず
r+b=√{(a-0)^2+(b-1)^2}
両辺を2乗して整理すると
b=a^2/(2r+2)+(1-r^2)/(2r+2)
よって、円C'の中心(a,b)はある放物線上にあることが分かります。

# 追記します。

題意を満たす放物線は2つありますね。
上で導いた放物線は下に凸でしたが、
次のように上の凸の放物線もありますね。

b<0のとき、2円C,C'が外接し、
r+|b|=√{(a-0)^2+(b-1)^2}
b>0のとき、2円C,C'が内接し、
r-|b|=√{(a-0)^2+(b-1)^2}

よって、bの正負にかかわらず
r-b=√{(a-0)^2+(b-1)^2}
両辺を2乗して整理すると
b=a^2/(2-2r)+(1-r^2)/(2-2r)
これはr>1⇔2-2r<0により上に凸です。

No.25806 - 2014/05/05(Mon) 20:18:54

Re: 二次曲線、証明問題 / 由希
ありがとうございます!
丁寧でよく解りました!

No.25809 - 2014/05/05(Mon) 22:29:31
二次曲線の問題 / 由希
高3、数?Vの問題です

2定点FF´とFを中心とする半径aの円Cがある。
円C上の動点Qに対し、線分QF´の垂直二等分線と、直線QF´の交点をPとする。
(1)FF´<a のとき、点Pの軌跡を求めよ
(2)FF´>a のとき、点Pの軌跡を求めよ

間違って途中で投稿してしまいました…
(1)は楕円、(2)は双曲線になるはずなんですが…

No.25802 - 2014/05/05(Mon) 18:48:15

Re: 二次曲線の問題 / みずき
> (1)は楕円、(2)は双曲線になるはずなんですが…

問題文が正しいなら、Pは線分QF'の中点なので、
FF'とaの大小にかかわらず点Pの軌跡は円になると思います。

No.25804 - 2014/05/05(Mon) 19:48:33

Re: 二次曲線の問題 / 由希
すみません!
問題文が間違ってました!
線分QF´の垂直二等分線と、直線QFの交点がPです!

No.25805 - 2014/05/05(Mon) 19:54:48

Re: 二次曲線の問題 / みずき
PF'=PQに着目すると図形的に解けます。

(1)は、PF'+PFが一定になることを示しましょう。
(2)は、PF'-PFが一定になることを示しましょう。

No.25814 - 2014/05/06(Tue) 03:51:03
\bigplusの記号 / ブロッコリー
以前,何かの書籍で\bigplusという和集合と+を合体させたような記号があるのですがこの記号はどのような時に使われる記号なのでしょうか?
No.25800 - 2014/05/05(Mon) 06:44:01
正負の数の利用の文章題 / clover
「A,B,Cの3人がゲームをした。3人の得点の合計は5点であった。B,C,2人のの得点の平均が-7点の時、Aの得点は何点か」
という問題ですが、解き方が答えを観ても分からないので、
分かりやすく教えてください。お願いします。

No.25792 - 2014/05/04(Sun) 22:16:30

Re: 正負の数の利用の文章題 / ヨッシー
2人の得点の平均が−7点である一番わかりやすい例は、
2人とも−7点だった場合です。
他にも、−6点と−8点、−5点と−9点など色々ありますが、
共通して言えることは、2人の合計は−14点だということです。
だから、2で割って平均を出すと−7点になるのです。

そして、もう1人の得点を加えると5点になるというのですから、
もう1人(A)の得点は?

No.25793 - 2014/05/04(Sun) 22:24:49

Re: 正負の数の利用の文章題 / clover
ヨッシ―さん返信ありがとうございます。
(3人の得点の合計)- (B,C,2人のの得点の平均*2)
    5 - (-14)
ということですか?

No.25794 - 2014/05/04(Sun) 22:34:11

Re: 正負の数の利用の文章題 / ヨッシー
そういうことです。

で、Aは何点ですか?

No.25796 - 2014/05/04(Sun) 22:43:34

Re: 正負の数の利用の文章題 / clover
Aは19点ですか?
No.25797 - 2014/05/04(Sun) 22:47:11

Re: 正負の数の利用の文章題 / ヨッシー
そうですね。
No.25798 - 2014/05/04(Sun) 22:53:09

Re: 正負の数の利用の文章題 / clover
このような遅い時間に返答していただきありがとうございました
No.25799 - 2014/05/04(Sun) 22:56:04
階乗の数列の和 / ふみ
こんにちはー。

1/(n!)×1/{(m-n)!}という数列の、初項から第(m-1)項までの和を出せ、という問題です。
求め方を教えて下さい。
よく分からなくなってしまって。お願いします。

No.25790 - 2014/05/04(Sun) 21:15:19

Re: 階乗の数列の和 / IT
数列はa[n]=1/(n!)×1/{(m-n)!}ですか?

mCn=(m!)/(n!)×1/{(m-n)!}より
(mCn)/(m!)=1/(n!)×1/{(m-n)!}を使えばいいと思います。

No.25791 - 2014/05/04(Sun) 21:26:01

Re: 階乗の数列の和 / ふみ
ありがとうございます!
No.25795 - 2014/05/04(Sun) 22:39:17
2次関数 / ぽぉしゃぷ
0≦x≦2 で定義された関数 f(x)=x^2-2ax+4について。
f(x)の最小値が3のとき、aの値を求めよ。

求め方、回答教えてください。

No.25785 - 2014/05/03(Sat) 21:39:17

Re: 2次関数 / ヨッシー
f(x)=(x-a)^2+4-a^2
であるので、頂点は (a, 4-a^2) であり、これが、0≦x≦2 の範囲の
中か、左か、右かで最小値の現れ方が変わってきます。

0≦a≦2 のとき、頂点が最小で、
 4-a^2=3 より a=1
a<0 のとき、f(0) が最小
 f(0)=4 より 最小が3になることはない。
a>2 のとき f(2) が最小
 f(2)=8−4a=3 より a=5/4 これは、a>2 を満たさない。
以上より、a=1 のみが答えとなります。

No.25786 - 2014/05/03(Sat) 21:49:18
確率の問題について / アクオス
別の所でも質問させてもらったのですが理解できなかったのでよろしくお願いします。


A対C、B対Dの組み合わせで始まる勝ち抜きのトーナメントで

Aが他の3チームに勝つ確率は2/3
Bが他の3チームに勝つ確率は1/3
CがDに勝つ確率は1/2
引き分けは無いものとする

Aが優勝する確率を求めよ
という問題の場合


Aが2回勝てば優勝するので
(2/3)^2 = 4/9

という求め方と

Aが勝ってBが勝ってAとBが決勝戦を行う場合と
Aが勝ってDが勝ってAとDが決勝戦を行う場合と
場合分けをして、この確率を足し合わせて求める方法


二つ方法があると思うのですが

後者の場合は理解できるのですが
前者の場合のAの勝つ確率だけから求めるやり方で
なぜ求められるのかが理解できません。
なぜBもしくはDが勝ちあがる確率を無視してもいいのでしょうか。
その確率も計算に入れたものと同じになる理由がよくわかりません。
計算したらそうなるというのはわかるのですが・・・・


よろしくお願いします。

No.25784 - 2014/05/03(Sat) 21:33:16

Re: 確率の問題について / ヨッシー
1回戦でBが勝つ確率と、Dが勝つ確率の和が、1であることがポイントです。

Bが勝つ場合 
 (Bが勝つ確率)×(Aが勝つ確率)×(Aが勝つ確率)
 =(1/3)×(2/3)×(2/3)
Dが勝つ場合
 (Dが勝つ確率)×(Aが勝つ確率)×(Aが勝つ確率)
 =(2/3)×(2/3)×(2/3)
であり、両者を足すと
 (1/3+2/3)×(2/3)×(2/3)=(2/3)×(2/3)
のようにAだけ考えればいいことになります。

No.25787 - 2014/05/03(Sat) 21:54:43

Re: 確率の問題について / アクオス
ヨッシーさんありがとうございます。
理解できました。

No.25789 - 2014/05/04(Sun) 19:49:57
(No Subject) / あ
部分積分の証明ありますよね?
あれって積の微分公式の両辺を積分するものですけど、あれってなぜ積分定数を考えなくていいのですか?

No.25772 - 2014/05/03(Sat) 13:00:45

Re: / ヨッシー
その公式に、∫が、計算されない状態で残っています。
ということは、その中にも積分定数が含まれており、
この公式の時点で、積分定数を明示しなくても良いのです。

No.25788 - 2014/05/03(Sat) 21:57:59
(No Subject) / tt
同値変形でここまできたのですが、これって詰んでますか?
No.25770 - 2014/05/03(Sat) 11:43:42

Re: / みずき
次のようにできると思います。

R(X,Y)とおいて、α、βをX,Yで表してみます。
α+β=2X,kαβ=Y
ところで、α=0とすると○1から不合理を導く。
β=0としても○2から不合理を導く。
よって、α≠0、β≠0

○1
⇔1/2+k*(kα)*(α+β)=0
⇔1/2+k*(Y/β)*(2X)=0
⇔β=-4kXY

○2
⇔3/4+k*(kβ)*{α+(α+β)}=0
⇔3/4+k*(Y/α)*(α+2X)=0
⇔(3+4kY)α=-8kXY
(3+4kY=0とすると、X=0からβ=0を
導き不合理。よって、3+4kY≠0だから)
⇔α=-8kXY/(3+4kY)

以上により、α、βをX,Yで表せました。
よって、
2X=α+β
⇔2X=-8kXY/(3+4kY)+(-4kXY)
⇔2X(4kY+1)(2kY+3)=0
(X=0とするとβ=0となり不合理だからX≠0)
⇔(4kY+1)(2kY+3)=0
⇔Y=-1/(4k),-3/(2k)
(k=0とするとβ=0となり不合理だからk≠0)

Y=-1/(4k)のとき、α=β=Xとなり
Y=kαβからX^2=-1/(4k^2)を導くが、
これを満たす実数Xは存在せず不適。
Y=-3/(2k)のとき、α=-4X,β=6Xとなり
Y=kαβからX^2=1/(16k^2)を導く。
これを解いて、X=±1/(4|k|)

ところで、α<βなので、
-8kXY/(3+4kY)<-4kXY ・・・A
を満たしている必要がある。
(X,Y)=(1/(4|k|),-3/(2k))の場合、任意のk(≠0)に対してAが成立して十分。
(X,Y)=(-1/(4|k|),-3/(2k))の場合、Aを満たす実数kは存在せず不適。

以上により、R((α+β)/2,kαβ)=(1/(4|k|),-3/(2k))

No.25773 - 2014/05/03(Sat) 17:00:14

Re: / tt
回答ありがとうございます。
このような二次のαβが混同している連立方程式というのは、一般にどういう手順で処理するのが有効でしょうか?
やはりαとβを求めるしかないのですか?

No.25774 - 2014/05/03(Sat) 19:05:38

Re: / IT
(別解)やはりα、βを求めます
t=k^2とおく ※表記を簡単にするためです

tα^2+ tαβ+1/2=0 …(1)
tβ^2+2tαβ+3/4=0 …(2)
t=k^2≧0でありt=0は不適なのでt>0である。またαβ<0であるからα<βよりα<0<βである。

(1)より-tα^2= tαβ+1/2,(2)より-tβ^2=2tαβ+3/4
辺辺掛け合わせると (t^2)(α^2)(β^2)=(tαβ+1/2)(2tαβ+3/4)
展開して整理し(t^2)(αβ)^2+(7/4)tαβ+3/8=0
(tαβ+1/4)(tαβ+3/2)=0 よってαβ=-1/(4t),-3/(2t)…(3)

(2)より,tαβ=-3/4-tβ^2≦-3/4,αβ≦-3/(4t)
よって(3)よりαβ=-3/(2t)

これを(1),(2)に代入
tα^2-3/2+1/2=0,よってα^2=1/t,α<0なのでα=-1/|k|
tβ^2-3+3/4=0,よってβ^2=9/(4t),β>0なのでβ=3/(2|k|)
このα、βは(1),(2),α<βをみたす。(αβ=-3/(2t)なることを確認すればいい)

No.25776 - 2014/05/03(Sat) 19:36:27

Re: / みずき
> このような二次のαβが混同している連立方程式というのは、一般にどういう手順で処理するのが有効でしょうか?
> やはりαとβを求めるしかないのですか?


そうとは限らないと思います。
たとえば、次の問題の場合、αとβを求める必要はありませんね。
「(α+β)^2-kαβ=0・・・○1
kαβ=2(α+β)-1・・・○2
残りはすべて本問と同様とする。」
(2X-1)^2=0より、X=1/2,Y=1と分かります。

つまり、うまいことα+βあるいはαβに関する方程式が
作れる場合は、α、βを求める必要がないことがあります。

No.25777 - 2014/05/03(Sat) 19:59:54

Re: / tt
みずきさん、ITさん、回答ありがとうございました。

もう少し疑問があるので回答頂けると嬉しいです。
実は元ネタは写真の(1)で、P、Qのx座標をそれぞれα、βとおいて、
直角三角形⇔角P=90度かつPQ=PRを元に同値変形したものが先に示したものです。

このとき、お二人方が示したように、二つ解がでていますよね?
これは何を意味するのでしょうか?α<βだから一通りなはずなのですが、、
よろしくお願いします>_<

No.25778 - 2014/05/03(Sat) 20:18:09

Re: / みずき
> 直角三角形⇔角P=90度かつPQ=PRを元に同値変形したものが先に示したものです。

これは「直角二等辺三角形」の間違いですね。

> このとき、お二人方が示したように、二つ解がでていますよね?
> これは何を意味するのでしょうか?α<βだから一通りなはずなのですが、、


二つ解は出ていませんよ。
(もしかして、私の答えとITさんの答えが違いますよね?
ということですか?同じですよ。)
問題文の冒頭に「kを正の実数とする」とありますね。
よって、|k|=kなので、
R((α+β)/2,kαβ)=(1/(4k),-3/(2k))です。

No.25779 - 2014/05/03(Sat) 20:23:15

Re: / tt
すいません、言葉足らずでした。例えば、みずきさんの回答の途中に因数分解のところがありますよね?片方は条件より不適なのですが、この不適の解にも何かしらの意味があるのではないか?と思ってしましました。もしなんの意味もなければすいません、ただのしょうもない考えなのでスルーして下さい(笑)
No.25780 - 2014/05/03(Sat) 20:43:13

Re: / tt
あ、因数分解というのはYが答えとして二つでてくるところのことです。すいません。
No.25781 - 2014/05/03(Sat) 20:44:35

Re: / みずき
Y=-1/(4k)のことだと理解して回答します。
このとき、実数Xが存在しないことが分かります。
X=(α+β)/2ですから、これはすなわち、
このとき、αとβが存在しないことになります。
これは大問題ですよね。よって、省く必要があるわけです。
すなわち、この問題の解としては不適である、ということです。

XとYを相手にしていると図形的意味合いがぼやけますが、
X=(α+β)/2,Y=kαβであることに常に立ち返るようにすれば、
式の意味合いも鮮明になると思います。

No.25782 - 2014/05/03(Sat) 20:53:37

Re: / IT
本質の議論とは関係ないですが、下記の解法が簡単ですね

(k^2)α^2+ (k^2)αβ+1/2=0…(1)
(k^2)β^2+2(k^2)αβ+3/4=0…(2) から定数項を消去
(1)×3 - (2)×2, 3(k^2)α^2-(k^2)αβ-2(k^2)β^2=0
k^2>0なので、3α^2-αβ-2β^2=0,因数分解し(3α+2β)(α-β)=0
α<βなので3α+2β=0∴β=-(3/2)α…(3)
(1)に代入、(k^2)α^2-(k^2)(3/2)α^2+1/2=0 ∴α^2=1/(k^2) 
(3)とα<βよりα=-1/k,β=3/(2k), これは(1)(2)をみたす。

No.25783 - 2014/05/03(Sat) 21:02:50
(No Subject) / tt
n個の箱にm個のボールをいれる組み合わせは何通りか。
ただし箱、ボールは区別せず、空箱はあってもよい。

、、これって解けるのでしょうか??

No.25769 - 2014/05/03(Sat) 08:48:46

Re: / IT
具体的なn,mが与えられたときは、数え上げれば答えが出せますが、
一般のn,mについて答えを表す式は難問のようです。(漸化式は、比較的簡単に作れると思います。)

「分割数」で検索すると出て来ます。

No.25771 - 2014/05/03(Sat) 12:19:33
/ ふぇるまー
次の数列の初項から第n項までの和=?
(1)  1・2・3,2・3・5,3・4・7……(数字の間の中点・は×の意味です。)
(2)  1^2+1・2+2^2,2^2+2・3+3^2,3^2+3・4+4^2……

連休後半で申し訳ないのですが、こちら2問を教えて頂けるとありがたいです。

No.25763 - 2014/05/02(Fri) 23:39:52

Re: 和 / ヨッシー
(1)
一般項は
 n×(n+1)×(2n+1)=2n^3+3n^2+n
であるので、第n項までの和は(以下、Σはk=1〜n の和)
 Σ(2k^3+3k^2+k)=2Σk^3+3Σk^2+Σk

(2)
一般項は
 n^2+n(n+1)+(n+1)^2=3n^2+3n+1
であるので、第n項までの和は
 Σ(3k^2+3k+1)=3Σk^2+3Σk+n

あとは、Σk^3, Σk^2, Σk の公式を使えば求められます。

No.25764 - 2014/05/02(Fri) 23:50:05

Re: 和 / みずき
(1)の別解です。

2n+1=(1/4)*{(n+2)(n+3)-(n-2)(n-1)}
なので、
n(n+1)(2n+1)
=(1/4)*{n(n+1)(n+2)(n+3)-(n-2)(n-1)n(n+1)}
が成立します。

よって、
Σ_k^n{k(k+1)(2k+1)}
=(1/4)*[(1*2*3*4-(-1)*0*1*2)
+(2*3*4*5-0*1*2*3)
+(3*4*5*6-1*2*3*4)
+・・・
+{(n-2)(n-1)n(n+1)-(n-4)(n-3)(n-2)(n-1)}
+{(n-1)n(n+1)(n+2)-(n-3)(n-2)(n-1)n}
+{n(n+1)(n+2)(n+3)-(n-2)(n-1)n(n+1)}]
=(1/4)*{(n-1)n(n+1)(n+2)+n(n+1)(n+2)(n+3)}
=(1/4)*n(n+1)(n+2)(n-1+n+3)
=n(n+1)^2(n+2)/2

No.25766 - 2014/05/03(Sat) 04:15:01

Re: 和 / みずき
Σのところを次のように訂正します。

Σ_[k=1,n]{k(k+1)(2k+1)}

No.25767 - 2014/05/03(Sat) 04:34:39

Re: 和 / ふぇるまー
先生方、GWにも関わらず解説していただき有難うございます!
No.25768 - 2014/05/03(Sat) 08:03:33
数?TAの論理について / アクオス
2003年のセンター試験の問題についてお願いします。
http://kakuritsu.com/center/2003/1a.htmlの第二問の(ケ)の部分です。
別の質問サイトでも質問させてもらったのですが理解することができなかったのでよろしくお願いします。

自分の使っている参考書のこの問題について説明で
これが成り立つための条件は
a^2≦b^2 かつ b≧0 ということになる。
これをまとめると
まずb≧0といっているのでa^2≦b^2をaを未知数、bを定数と考えて変形すると
a^2-b^2≦0
-b≦a≦b
|a|≦b
となる。


というように書かれているのですが、理解が出来ません。
二つ疑問があり

まず1つ目はb≧0といっているのでa^2≦b^2をaを未知数、bを定数と考えて変形する
と書かれていますが

b≦0とであったとしても
a^2-b^2≦0という形にすることが出来るのではないでしょうか

例えば
a^2≦ (-b)^2
a^2-(-b)^2≦0
-b≦a≦b
|a|≦b
となると思うのですが・・・


もう一つはなぜb≧0ならbを未知数、aを定数として考えてはいけないのかということです。

よろしくお願いします。

No.25754 - 2014/05/01(Thu) 18:32:06

Re: 数?TAの論理について / アクオス
少し訂正します。
1つ目の疑問で

例えば
b≦0なので
b=-2として

a^2≦ (-2)^2
a^2-4≦0
(a-2)(a+2)≦0
-2≦a≦2
-b≦a≦b
|a|≦b

というふうになると思います。

No.25755 - 2014/05/01(Thu) 18:36:10

Re: 数?TAの論理について / ヨッシー
b≦0 の時も、
 a^2−b^2≦0
より、(a-b)(a+b)≦0 となるまでは同じです。
このあと、(a-b)(a+b)=0 の2解a=±bで、aを挟むわけですが、
b≦0 なので、bと−bで、小さい方はbです。
よって、答えは b≦a≦−b であり、絶対値を使うと
 |a|≦−b
となります。

>>bを未知数、aを定数として考えてはいけないのか
試しにそうすると、
 b^2−a^2≧0
より、(b-a)(b+a)≧0
a≧0 のとき
 b≦−a または b≧a
b≧0 より b≧a≧0
a≦0 のとき
 b≦a または b≧−a
b≧0 より b≧−a≧0 変形して −b≦a≦0
両方まとめると、
 −b≦a≦0≦a≦b
となり、
 −b≦a≦b
のように、同じ答えになります。
ただし、途中で場合分けが必要になるなど、面倒になるので、
自由度の大きい(b≧0のような制限のない)aを未知数にしたほうが、
やりやすいのです。

No.25757 - 2014/05/01(Thu) 18:56:39

Re: 数?TAの論理について / アクオス
ヨッシーさんありがとうございます。
理解することが出来ました。
またよろしくお願いします。

No.25758 - 2014/05/01(Thu) 19:49:13
ベクトル 平面図形 / マルコメX
証明方法が思い付きません。解説お願いします。
No.25749 - 2014/05/01(Thu) 08:39:59

Re: ベクトル 平面図形 / ヨッシー
天秤法を使えば、すぐ出ますが、ここでは面積比のみで示してみます。
 BE:EA=1:a
 CD:DA=1:b
とおきます。
 △BCG:△ACG=1:a ・・・(i)
 △BCG:△ABG=1:b ・・・(ii)
より
 △ABG:△ACG=b:a → BH:HC=b:a
(※ここまではチェバの定理を使っても出せます)

ここで、
 △ABG:△ACG:△BCG=b:a:1
であるので、
 △ABG=<b>、△ACG=<a>、△BCG=<1>
とおきます。
 △AEG={a/(a+1)}△ABG=<ab/(a+1)>
 △ADG={b/(b+1)}△ACG=<ab/(b+1)>
よって、
 四角形AEGD=△AEG+△ADG=<ab(a+b+2)/(a+1)(b+1)> ・・・(iii)
一方、△ABC=<a+b+1> に対し、
 △AED={a/(a+1)}{b/(b+1)}△ABC=<ab(a+b+1)/(a+1)(b+1)> ・・・(iv)
(iii)(iv) より、
 AG:AF=(a+b+2):(a+b+1) ・・・(v)

また、
 △BHG={b/(a+b)}△BCG=<b/(a+b)>
より、
 △ABG:△BHG=(a+b):1 → AG:AH=(a+b):(a+b+1) ・・・(vi)
(※これは、メネラウスの定理を使っても出せます)
(v)(vi) より、
 1/AG:1/AF:1/AH=(a+b+1):(a+b+2):(a+b)
 1/AG:(1/AF+1/AH)=(a+b+1):(2a+2b+2)=1:2
となり、
 1/AF+1/AH=2/AG
が成り立ちます。

No.25750 - 2014/05/01(Thu) 10:14:28

Re: ベクトル 平面図形 / マルコメX
あ!なるほど!面積比でこんな鮮やかに解けるとは。。。!
ありがとうございます。
この問題は私の通ってる医系予備校のテキストのベクトルの項目にあった問題でしたが、全然分かりませんでした。。。。
ちなみに「天秤法」とは何でしょうか??
初めて聞きました!

No.25751 - 2014/05/01(Thu) 16:32:11

Re: ベクトル 平面図形 / ヨッシー
天秤法については、こちらの記事で触れています。

この問題の場合、先程と同様に、a,b を置きます。

図において、線分ABを竿に見立てて、Eで吊るすとします。
この天秤の両端A,Bに、どれだけのおもりを吊るせば釣り合うかを
考えると、支点からの距離の逆比で、Aに1、Bにaを吊るせば、
釣合います。これを、各点に(1)(a)と書き込みます。
同様に、ACにおいて、A(1)、C(b)です。
ここで、Aの数字がともに同じ(違ったら何倍かして揃える)とき、
線分BCについても、天秤が成り立っており
 BH:CH=b:a
となります。


さらに、D,E,H には、両端のおもりと釣り合うだけの
逆の力が働きます(要するに両端の和です)。
これを書き込むと、図より、
 BG:GD=(b+1):a
 CG:GE=(a+1):b
 AG:GH=(a+b):1
が得られます。


さらに、DEを結んだ図を考えると、
 EF:FD=(b+1):(a+1)
 AF:FG=(a+b+1):1
までも得られます。

No.25752 - 2014/05/01(Thu) 17:45:48

Re: ベクトル 平面図形 / ヨッシー
ベクトルというタイトルを見逃していました。
一応、ベクトルで解くと以下のとおりです。
 AE=aABAD=bAC
とおきます。(上の場合と、置き方が異なります)
このとき、実数s,tに対して、
 AG=sAB+(1−s)AD=sAB+(1−s)bAC
 AG=tAE+(1−t)AC=taAB+(1−t)AC
ABACは一次独立なので、
 s=ta
 (1−s)b=1−t
これを解いて、
 s=(a-ab)/(1-ab)、t=(1-b)/(1-ab)
よって、
 BG:GD=(1−s):s=(1-a):a(1-b)
 CG:GE=t:(1−t)=(1-b):b(1-a)
より、
 AG={(a-ab)/(1-ab)}AB+{(b-ab)/(1-ab)}AC

HはAG上の点であるので、
 AH=uAG=u{(a-ab)/(1-ab)}AB+u{(b-ab)/(1-ab)}AC
また、HはBC上の点であるので、係数の和が1となり
 u{(a-ab)/(1-ab)}+u{(b-ab)/(1-ab)}=1
 u(a+b-2ab)/(1-ab)=1
よって、 
 u=(1-ab)/(a+b-2ab)

FはAG上の点であるので、
 AF=vAG=v{(a-ab)/(1-ab)}AB+v{(b-ab)/(1-ab)}AC
    =v{(1-b)/(1-ab)}AE+v{(1-a)/(1-ab)}AD
また、FはDE上の点であるので、係数の和が1となり
 v{(1-b)/(1-ab)}+v{(1-a)/(1-ab)}=1
 v(2-a-b)/(1-ab)=1
よって、
 v=(1-ab)/(2-a-b)
以上より、AG=k とおくと、AH=(1-ab)k/(a+b-2ab)、AF=(1-ab)k/(2-a-b)
1/AG=1/k、1/AH=(a+b-2ab)/(1-ab)k、1/AF=(2-a-b)/(1-ab)k
となり、
 1/AH+1/AF=(1/k){(a+b-2ab)+(2-a-b)}/(1-ab)
  =(1/k)(2-2ab)/(1-ab)=2/k=2/AG
となります。

No.25753 - 2014/05/01(Thu) 18:10:13

Re: ベクトル 平面図形 / マルコメX
天秤法の解説、御丁寧にありがとうございました!
まさに天秤のように釣り合いをとると、さらに辺の比が芋づる式に出てくるので、目からウロコでした。
ベクトルでの別解もありがとうございました!

No.25756 - 2014/05/01(Thu) 18:44:07
(No Subject) / (^ー゜)
(?@) x≦1のとき y=x+1
(?A) 1<x≦3のとき y=x^2-2x+3
(?B) 3<x≦5のとき y=3x-3
(?C) 5<xのとき y=-x+15

この条件で一つのグラフを書け、という課題が出ました。
さっぱり意味がわかりません。よろしくお願いします。

No.25745 - 2014/04/30(Wed) 21:49:27

Re: / みずき
一次関数と2次関数のグラフを描くことはできますか?
No.25747 - 2014/04/30(Wed) 23:29:01

Re: / みずき
1次関数と2次関数のグラフを描くことはできるものとして
回答します。

(?@)の「x≦1のとき y=x+1」
というのは、x≦1の範囲で、y=x+1のグラフを描きましょう、
という意味です。

x=1のとき、y=1+1=2ですね。つまり、点(1,2)を通るわけです。
x≦1の範囲で、というのは、この点(1,2)より『左下の部分』
だけを描きましょう、ということです。
点(1,2)より『右上の部分』は描きません。

同様に(?A)の「1<x≦3のとき y=x^2-2x+3」というのは、
x=1のときの点(1,2)とx=3のときの点(3,6)を結んだ部分だけを
描きましょう、という意味です。
(1<xなので本来はx≠1なのですが、(?@)で点(1,2)を
含むのでこのように書きました。)

このようにして、各範囲において
『直線』または『放物線』を描いてつなげてみましょう、
というのが問題の意味です。

No.25759 - 2014/05/01(Thu) 20:54:46
(No Subject) / ktdg
自然数nについて、nを大きくすれば1/nをいくらでも小さくできることを証明するとき、教科書では、
任意の正数ε>0に対して、ある自然数n0が存在して、
n∈N かつ n≧n0のとき、1/n<ε が成り立つ。
を証明しています。
僕は、アルキメデスの原理(a>0, b>0を任意の2つの正数とするとき、na>bとなるような自然数nが存在する)で、a=ε, b=1として、どんな小さな正数εに対してもε>1/nを満たすnが存在することを示せばよいのではないかと思うのですが、なぜわざわざn0を登場させるのですか?

No.25741 - 2014/04/30(Wed) 12:55:57

Re: / らすかる
基礎的なことを証明する場合(に限りませんが、そういう場合が多いです)、
他の定理などを使って良いかどうかは微妙です。
なぜならば、この問題で言うと
「アルキメデスの原理」を証明するのに
「nを大きくすれば1/nをいくらでも小さくできる」という定理を
使っているかも知れないからです。
実際に使っているかどうかは知りませんが、
もし使っていたら循環論法になってしまいますよね。

No.25743 - 2014/04/30(Wed) 16:06:28

Re: / ast
> どんな小さな正数εに対してもε>1/nを満たすnが存在することを示

しただけでは, 各 ε に対してそのような n = n(ε) が突然変異的に一つだけ現れるというような場合でも主張が正しいことになり, 例えば "自然数 n_0 が存在して任意の ε に対応する n = n(ε) は (ε に依らず) 必ず n ≤ n_0 となる" というような状況が成り立つと仮定すれば, "n_0 を超えて n を大きく" してしまえばいくらでも 0 に近づくことは無いことになります.

そのような状況では無いことを言うのに, "ある番号 n_0 以降常に" という主張をするわけですから, 収束の定義からきちんと復習された方がよいと思います.

No.25744 - 2014/04/30(Wed) 18:12:52

Re: / ktdg
つまり、数列の収束の定義のように、
任意のε>0に対して自然数Nが存在して、
n>N のときつねに |a(n)-α|<ε がなりたつ
というような形にするためにn0を登場させたということですか?

No.25762 - 2014/05/02(Fri) 22:13:55

Re: / ast
「のように」ではなく, そのものです.
No.25848 - 2014/05/10(Sat) 00:43:47
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