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(No Subject) / ヒキニート
微分の問題です。難易度はそんなに高くないハズなのにできません。
No.25581 - 2014/04/19(Sat) 14:59:06

Re: / X
0<x<1 (A)
とします。
(1)
f'(x)=a/x-(1-a)/(1-x)={a(1-x)-(1-a)x}/{x(1-x)}
=(a-x)/{x(1-x)}
∴aの値についての場合分けが必要です。
(i)a≦0のとき
(A)の範囲で
f'(x)<0
となりますのでf(x)の最大値は存在しません。
(ii)1≦aのとき
(A)の範囲で
f'(x)>0
となりますのでf(x)の最大値は存在しません。
(iii)0<a<1のとき
f(x)はx=aのときに極大となりますので
増減表を描くことにより求める最大値は
f(a)=aloga+(1-a)log(1-a)

以上から求める最大値は
0<a<1のときaloga+(1-a)log(1-a)
a≦0,1≦aのとき存在せず

(2)
(1)の結果により
g(a)=aloga+(1-a)log(1-a)
と置いて
0<a<1
の範囲で増減表を描くことを考えます。
g'(a)=loga+1-log(1-a)-1=log{a/(1-a)}
∴g(a)はa=1/2で極小となりますので
増減表により求めるaの値は
a=1/2
となります。

No.25588 - 2014/04/19(Sat) 20:27:06
(No Subject) / ktdg
全ての実数xで、f(x)=f(x/2)をみたし、かつ lim[x→0]f(x)=f(0) を満たす関数は定数関数であることを示せ。

条件から、f(x)=f(x/2)=f(x/4)=…=f(x/2^n) (n:自然数)
lim[n→∞]f(x/2^n)=lim[x→0]f(x)=f(0) より、全ての実数xで f(x)=f(0)であるから、f(x)は定数関数である。

教科書に解答が載っていなかったので、添削お願いします。

No.25578 - 2014/04/18(Fri) 22:22:42

Re: / X
大筋では問題ないですが
>>条件から、f(x)=f(x/2)=f(x/4)=…=f(x/2^n) (n:自然数)

>>lim[n→∞]f(x/2^n)=〜
の間に

∴lim[n→∞]f(x/2^n)=lim[n→∞]f(x)
なので
f(x)=lim[n→∞]f(x/2^n)
ここで

と入れたほうがいいでしょう。

No.25579 - 2014/04/19(Sat) 00:47:57

Re: / ktdg
ありがとうございます。
No.25580 - 2014/04/19(Sat) 12:01:26
固有値 / まさ
次の固有値を求める問題で、最後に奇数と偶数と1の場合にわけて固有値を求めるのですが、奇数と偶数の固有値の式の導出の仕方がわかりません
よろしくお願いします。

No.25576 - 2014/04/18(Fri) 21:26:59

Re: 固有値 / まさ
なお、答えはこのようになります
これは漸化式を使った考えですか?

No.25577 - 2014/04/18(Fri) 21:28:26

Re: 固有値 / みずき
> これは漸化式を使った考えですか?

はい、そうです。ご質問から推測するに、
D[n}=t(t-2)D[n-2]
は既知として良いのでしょう。

(nが奇数のとき)
n=2m-1とおけて
D[2m-1]=t(t-2)D[2(m-1)-1]
={t(t-2)}^2D[2(m-2)-1]
={t(t-2)}^3D[2(m-3)-1]
=・・・
={t(t-2)}^(m-1)D[2{m-(m-1)}-1]
={t(t-2)}^(m-1)D[1]

(nが偶数のとき)
n=2mとおけて
D[2m]=t(t-2)D[2(m-1)]
={t(t-2)}^2D[2(m-2)]
={t(t-2)}^3D[2(m-3)]
=・・・
={t(t-2)}^(m-1)D[2{m-(m-1)}]
={t(t-2)}^(m-1)D[2]

No.25586 - 2014/04/19(Sat) 20:03:34

Re: 固有値 / まさ
ありがとうございます
No.25587 - 2014/04/19(Sat) 20:20:18
(No Subject) / ヨウ
変形まではできましたが、すべての実数xに対して成り立つの条件とはなんですか??@とX軸は無交點なんですか?
No.25573 - 2014/04/18(Fri) 20:26:25

Re: / みずき
> 変形まではできましたが、すべての実数xに対して成り立つの条件とはなんですか?

(x-a-2)^2-a^2-4a+21>0
まで変形できている、とします。
2乗の部分に着目すると、すべての実数xに対して
(x-a-2)^2≧0
が成り立ちますよね。

ですから、不等式○1がすべての実数xに対して成り立つためには、
-a^2-4a+21>0
であれば良いことになります。

○1の左辺をxに関する2次関数(下に凸)とみて
頂点(a+2,-a^2-4a+21)
がx軸より上側(y>0)にある条件と考えると
分かりやすいと思います。

> ?@とX軸は無交點なんですか?

「無交點」の意味が分かりません。

No.25574 - 2014/04/18(Fri) 20:38:50

Re: / ヨウ
すいません。無交點 とは ○1はx軸との交点はないということです。
でも、間違いました。
先生。すみません。
第二問の答案は-15<a<3です。解き方を教えていただけますか?-15の答案はできませんでした。

No.25591 - 2014/04/19(Sat) 23:47:35

Re: / みずき
> 第二問の答案は-15<a<3です。解き方を教えていただけますか?-15の答案はできませんでした。

頂点のx座標a+2とx=-1との大小によって
場合分けが必要です。

a+2<-1のときは、
放物線のx=-1のときのy座標が正であること
(-1)^2-2(a+2)*(-1)+25>0
すなわち、
-15<aが必要です。
まとめると、-15<a<-3

a+2=-1のときは、
放物線のx=-1のときのy座標が24>0
となって十分。

a+2>-1のときは、
放物線の頂点のy座標が正であることから
-a^2-4a+21>0
すなわち、
-7<a<3
まとめると、-3<a<3

以上により、
-15<a<-3 または a=-3 または -3<a<3
すなわち、
-15<a<3が答えです。

No.25592 - 2014/04/20(Sun) 00:09:07

Re: / ヨウ
> > 第二問の答案は-15<a<3です。解き方を教えていただけますか?-15の答案はできませんでした。
>
> 頂点のx座標a+2とx=-1との大小によって
> 場合分けが必要です。
>
> a+2<-1のときは、
> 放物線のx=-1のときのy座標が正であること
> (-1)^2-2(a+2)*(-1)+25>0
> すなわち、
> -15<aが必要です。
> まとめると、-15<a<-3
>
> a+2=-1のときは、
> 放物線のx=-1のときのy座標が24>0
> となって十分。
>
> a+2>-1のときは、
> 放物線の頂点のy座標が正であることから
> -a^2-4a+21>0
> すなわち、
> -7<a<3
> まとめると、-3<a<3
>


> 以上により、
> -15<a<-3 または a=-3 または -3<a<3
> すなわち、
> -15<a<3が答えです。



理解できないのはなぜ頂点のx座標a+2とx=-1との大小によって
場合分けが必要であることです。

No.25598 - 2014/04/20(Sun) 19:29:27

Re: / みずき
> 理解できないのはなぜ頂点のx座標a+2とx=-1との大小によって
> 場合分けが必要であることです。


本問の場合、場合分けは避けられないと思います。
理由を述べます。

説明を簡単にするために、○1の左辺をf(x)とおきます。
y=f(x)はxに関する2次関数で、頂点は(a+2,-a^2-4a+21)
であることに注意してください。

ひとつ前の私のコメント(No.25592)を簡潔に書くとすると、
a+2<-1のとき、f(-1)>0が必要で十分
a+2=-1のとき、十分。
a+2>-1のとき、f(a+2)>0が必要で十分
となりますね。

本問で場合分けが避けられない(と少なくとも私が思う)
理由は、見てお分かりいただけるとおり、
a+2<-1のときとa+2>-1のときとで
必要十分となる条件が異なるから、です。
(グラフを考えると分かりやすいと思います。
a+2<-1のときは、頂点に関する条件は関係なくなり、
一方、a+2>-1のときは、頂点に関する条件のみが必要)

条件が異なってしまう以上、場合分けを
せざるを得ないと思います。
以上が、本問で場合分けが必要である(と私が思う)理由です。

No.25600 - 2014/04/20(Sun) 21:02:03

Re: / ヨウ
ありがとうございます。わかりました。
No.25601 - 2014/04/20(Sun) 22:45:50
サッカーボール / √
「球面上の角度」について教えてください。

サッカーボールは、
黒の「正五角形」の周りに、
白の「正六角形」が五つ、あります。


平面状で、
「正五角形」の周りに「正六角形」を
五つ並べると


「正六角形」の一つの角度は120度
「正五角形」の一つの角度は108度

なので、
三つの正多角形の交点の角度の総和が360度に
ならず、隙間が開いてしまいます。
(12度の隙間ができます)

でも、
球面上では、隙間はできないことから、
【球面上では、角度が大きくなる】
言い換えると、
球面上では、三角形の内角の和は180度より大きくなる
と考えれば良いですか?

逆に、
サッカーボールから、
黒の部分を切り抜いても、
きちんとした「正五角形」にならず、
白の部分を切り抜いても、
きちんとした「正六角形」にならないと
考えて良いですか?

よろしくお願い致します。

No.25567 - 2014/04/18(Fri) 13:51:41

Re: サッカーボール / ヨッシー
球面幾何学などと言われる、別の体系があります。

>【球面上では、角度が大きくなる】
は概ね正しく、
>きちんとした「正五角形」にならず、
>きちんとした「正六角形」にならない

の部分も平面で考えるそれらの図形とは違うという
解釈で良いと思います。

No.25568 - 2014/04/18(Fri) 14:10:56

Re: サッカーボール / √
ヨッシーさん
有り難うございました。

(パッチワークで、黒と白の布を使ってサッカーボールを作るのは至難の業ということですね(^^*))

No.25569 - 2014/04/18(Fri) 14:36:42

Re: サッカーボール / ヨッシー
球は大変ですが、多面体で妥協するなら、平面の正五角形、正六角形を
つなぐだけでも十分でしょう。

No.25570 - 2014/04/18(Fri) 15:02:59

Re: サッカーボール / √
ヨッシーさん 有り難うございます。

そうですね、布は、少し位は伸びてくれるし、
それぞれのパーツを毛糸で編んで繋げれば
限りなく球に近づきますね。。。

No.25571 - 2014/04/18(Fri) 15:54:18
二変数関数の極限 / ktdg
二変数関数の極限をもとめるとき、
y=(xの式) (またはx=(yの式))とおいてみて、近づき方によって極限値が異なるならば極限値が存在しないといえる
ということを以前教えていただきました。
しかしこのやり方では、近づけ方(直線上を近づけるなど)を色々と試してみなければならないし、近づけ方は無数にあって、色々と試してみた結果、極限値が存在するかしないかわからないということもありえると思います。
極限値が存在するかどうかを調べる決定的な方法はないのでしょうか?

No.25561 - 2014/04/17(Thu) 21:02:42

Re: 二変数関数の極限 / angel
それは、「距離が0に近づく」と考えれば良いです。
なので、計算上は、目的の点を基準にした極座標として考えるのがやり易いでしょう。
勿論、「どんな近づき方でも」という縛りはありますが、それは極座標で表した時に「θの値に関わらずr→0で同じ値に近づく」とすれば良いので。

No.25566 - 2014/04/18(Fri) 09:08:59

Re: 二変数関数の極限 / ktdg
「どんな近づき方でも」と「r→0のとき、θの値に関わらず」が対応しているのですね。
ありがとうございます。

No.25572 - 2014/04/18(Fri) 17:29:04
(No Subject) / 錦織
円の接線が円の中心と直角になることを証明せよ。
No.25551 - 2014/04/17(Thu) 17:00:20

Re: / らすかる
問題がおかしいです。「円の中心と直角」は意味が通じません。
No.25555 - 2014/04/17(Thu) 17:37:22

Re: / みずき
らすかるさんのおっしゃる通りです。
以下では、
「円の接線と、その接点と円の中心とを結ぶ直線が直交する」
ことを示します。

円Oの円周上の点Pを接点とする接線をLとし、
直線OPが直線Lと直交しないと仮定します。

円の中心Oから直線Lに垂線を引いて、
その垂線と直線Lとの交点をHとすると、
直線OPが直線Lと直交しないことから、P≠Hです。

ここで、△OHPは∠OHP=90°の直角三角形なので、OH<OPです。
OPは円Oの半径だから、点Hは円Oの内部にあります。
よって、点Hを通る直線Lは、円Oと共有点を2つ持つことになり、
接線であるということに矛盾します。

従って、直線OPは直線Lと直交します。
すなわち、円の接線と、その接点と円の中心とを結ぶ直線は直交します。

No.25556 - 2014/04/17(Thu) 17:38:57
合同の証明 / たかし
問題:写真にある図形において、AB=ACとなる二等辺三角形ABCと、頂点Aを中心とする円がある。AB、ACと円との交点をD、Eとし、BEとCDとの交点をFとする。このとき、△DBF≡△ECFを証明しなさい。

以上の証明問題で、わかる範囲で途中まで解答しました。


AB=AC(仮定)…?@
AD=AE(円の半径)…?A
DB=AB-AD、EC=AC-AE…?B
?@〜?Bより、DB=EC…?C

∠DFB=∠EFC(対頂角)…?D



しかし、合同条件がまだ確定できず、どこに目をつければいいのかわかりません。教えてください。

No.25546 - 2014/04/17(Thu) 01:49:13

Re: 合同の証明 / らすかる
DB=EC、∠DBC=∠ECB、BC共通から△DBC≡△ECB
よって∠BDC=∠CEBなので証明する二つの三角形の
対応する角は等しく、一辺が等しいので合同。

No.25547 - 2014/04/17(Thu) 01:58:11

Re: 合同の証明 / たかし
もう1組の三角形の合同を証明して利用するとは盲点でした。証明の段取りは理解できました。


しかし、合同条件は、

?@「3辺がそれぞれ等しい」
?A「2辺とその間の角がそれぞれ等しい」
?B「1辺とその両端の角がそれぞれ等しい」
?C「直角三角形の斜辺と一つの鋭角がそれぞれ等しい」

の4パターンのどれかに該当する問題ばかりでしたので、「対応する角は等しく、一辺が等しい」という条件は知りませんでした。?@〜?Cに該当しなくても合同条件として成立するものはあるのですか。

No.25548 - 2014/04/17(Thu) 12:57:34

Re: 合同の証明 / ヨッシー
それは言い方が違うだけで、
?B「1辺とその両端の角がそれぞれ等しい」
と同じことです。

No.25549 - 2014/04/17(Thu) 14:38:18

Re: 合同の証明 / たかし
なるほど。そうなんですね。

つまり、どうしても?Bにしたければ、

∠DFB=∠EFC、∠BDF∠CEFより、
∠DBF=∠ECF

と書けばいいだけのことなんですね。

No.25560 - 2014/04/17(Thu) 20:01:55

Re: 合同の証明 / らすかる
そういうことです。
No.25562 - 2014/04/17(Thu) 22:17:00
整数問題 / 恵
中3です。

n=1×2×3×…×99×100 とするとき、nの末尾から0がいくつ続くか求めよ。

この問題の解き方を教えてください。

(0が続くとなれば「×10」が関係しそうですが、何から手をつければいいのかわかりません。)

No.25538 - 2014/04/16(Wed) 19:59:12

Re: 整数問題 / らすかる
×10で0が1個増えますから、1×2×3×…×100に
「2×5」がいくつ含まれているかという問題になります。
5の方が少ないので5の方を数えると
5,10,15,…,100に5が含まれ、その中の25,50,75,100に5が二つ含まれますので
5は全部で24個含まれていますね。
2の方は2,4,6,8,…,100に少なくとも1個ずつ含まれますので、
24個よりははるかに多いです。
従って末尾の0は24個になります。

No.25539 - 2014/04/16(Wed) 20:50:01

Re: 整数問題 / 恵
らすかるさん、わかりました。

確認のために、らすかるさんの説明を段階を踏んで整理すると、

?@「×10」で0が1つ増えるので、10を素因数分解した「2×5」のペアの個数を調べると答えが出る。

?Anをもっと細かく素因数分解した際、2の個数と5の個数のどちらが多いかを調べるために、2の倍数と5の倍数の個数を調べると、5の倍数の個数のほうが少ないため、5の個数を調べる。

?B5の倍数は20個あり、そのうち、5×○の○にもう1つ5を持つ数字がある。それが、5×5×○という数字、つまり25の倍数である。25の倍数は1から100のうち、25(5×5×1)、50(5×5×2)、75(5×5×3)、100(5×5×4)の4つである。よって、20+4=24個である。

?C少ない方の5の個数が決まれば自動的に2×5の組の数が特定されるので、24個が正解。


という流れで解けるんですね。

No.25542 - 2014/04/16(Wed) 23:44:53

Re: 整数問題 / らすかる
はい、その通りです。
No.25543 - 2014/04/17(Thu) 00:35:17

Re: 整数問題 / 恵
ありがとうございます。助かりました!
No.25559 - 2014/04/17(Thu) 19:56:30
(No Subject) / ヨウ
毎回、すいません。
問題の2と4と5はまちがえていました。
教えていただけますか。

No.25535 - 2014/04/16(Wed) 19:37:00

Re: / ヨウ
こちらです。
No.25536 - 2014/04/16(Wed) 19:37:32

Re: / みずき
> こちらです。

y=ax^2-2bx+c
の軸の方程式は何ですか?書いてみてください。
おそらくここを間違えたために、
b<0という誤った条件を導いてしまったと思われます。

それと(4)は
f(0)>0
f(1)>0
軸が0より大きく1より小さい
という3つの条件だけでは解けません。

『グラフはx軸と共有点を持ち』とあるので、
判別式に関する条件が得られますね。

No.25540 - 2014/04/16(Wed) 21:13:27

Re: / ヨウ
2はできました。

4はグラフはx軸と共有点を持ちことから、D》0と計算しましたけど、結果えられませんでした。よかったら、教えていただけますか・
また、(5)もわかりません。
お願い致します。

No.25552 - 2014/04/17(Thu) 17:24:43

Re: / みずき
> 4はグラフはx軸と共有点を持ちことから、D》0と計算しましたけど、結果えられませんでした。よかったら、教えていただけますか・
> また、(5)もわかりません。


(4について)
D≧0⇔ac≦b^2⇔c≦b^2/a (∵a>0)
また、b<a⇔b^2<ab⇔b^2/a<bなので、
c≦b^2/a<b
よって、b>c

(5について)
これまでで分かったことから、
0<c<b<a

よって、aとして考えられる最小の整数は
(a,b,c)=(3,2,1)
のときの3ですね。
しかし、このとき、2b<a+cを満たさないので不適です。

よって、次にaとして考えられるのは、
(a,b,c)=(4,3,2),(4,3,1),(4,2,1)
のa=4の場合ですね。

(a,b,c)=(4,3,2)の場合、2b<a+cを満たさないので不適。
(a,b,c)=(4,3,1)の場合、2b<a+cを満たさないので不適。
(a,b,c)=(4,2,1)の場合、すべての条件を満たすので十分です。(確認してみましょう。)

よって、答えは(a,b,c)=(4,2,1)のとき、です。

No.25558 - 2014/04/17(Thu) 18:02:55

Re: / ヨウ
毎回、大変、ありがとうございました。
親切に教えて頂いて、ありがとうございます。

No.25564 - 2014/04/18(Fri) 00:21:16
補集合 / ヨウ
第一問題はできましたが、第二問題はできませんでした。
詳しく教えていただけますか。

No.25527 - 2014/04/16(Wed) 16:39:24

Re: 補集合 / ヨウ
こちらは私の解き方です。
No.25528 - 2014/04/16(Wed) 16:41:11

Re: 補集合 / みずき
A∩(Bバー)={x|-6≦x<1}
(Aバー)∩B={x|3<x≦6}
Aバー={x|x<a または x>c}
Bバー={x|x<b または x>d}
であることは、よろしいでしょうか。

必要条件(少なくともこれだけは言えるという条件)
で絞っていくのが良いと思います。

A∩(Bバー)={x|-6≦x<1}なので、
a≦-6かつc≧1かつ「b≧1またはd≦6」

(Aバー)∩B={x|3<x≦6}なので、
b≦3かつd≧6かつ「a≧6またはc≦3」

よって、
a≦-6かつ1≦b≦3かつ1≦c≦3かつd≧6

再びA∩(Bバー)={x|-6≦x<1}を考えると、
b=1かつa=-6
でなくてはいけません。
(数直線で考えてみましょう。)

また、再び(Aバー)∩B={x|3<x≦6}により、
c=3かつd=6
でなくてはいけません。

一方、a=-6,b=1,c=3,d=6のとき、十分なので、
これが求める答えです。

No.25530 - 2014/04/16(Wed) 17:46:25

Re: 補集合 / ヨウ


せんせい、ごめんなさい。
A∩(Bバー)={x|-6≦x<1}なので、
a≦-6かつc≧1かつ「b≧1またはd≦6」
これはなぜかわかりません。

No.25532 - 2014/04/16(Wed) 19:25:38

Re: 補集合 / みずき
> A∩(Bバー)={x|-6≦x<1}なので、
> a≦-6かつc≧1かつ「b≧1またはd≦6」
> これはなぜかわかりません。


A∩(Bバー)は
A={x|a≦x≦c}とBバー={x|x<b または x>d}
の共通部分なので、
少なくとも
「xがA∩(Bバー)に含まれるならば、xはAに含まれる」
「xがA∩(Bバー)に含まれるならば、xはBバーに含まれる」
が言えます。
これから、
a≦-6かつc≧1かつ「b≧1またはd≦6」
が導けます。

No.25537 - 2014/04/16(Wed) 19:46:46

Re: 補集合 / ヨウ
> > A∩(Bバー)={x|-6≦x<1}なので、
> > a≦-6かつc≧1かつ「b≧1またはd≦6」
> > これはなぜかわかりません。
>
> A∩(Bバー)は
> A={x|a≦x≦c}とBバー={x|x<b または x>d}
> の共通部分なので、
> 少なくとも
> 「xがA∩(Bバー)に含まれるならば、xはAに含まれる」
> 「xがA∩(Bバー)に含まれるならば、xはBバーに含まれる」
> が言えます。
> これから、
> a≦-6かつc≧1かつ「b≧1またはd≦6」
> が導けます。


> a≦-6かつc≧1かつ「b≧1またはd≦6」.
どうしてa≦-6かつc≧1かつ「b≧1またはd≦-6」ではないですか?

No.25553 - 2014/04/17(Thu) 17:32:41

Re: 補集合 / みずき
> どうしてa≦-6かつc≧1かつ「b≧1またはd≦-6」ではないですか?

あ、すみません。間違えました。
おっしゃるように、
a≦-6かつc≧1かつ「b≧1またはd≦-6」
が正しいです。
混乱させてしまってごめんなさい。

No.25557 - 2014/04/17(Thu) 17:48:26

Re: 補集合 / ヨウ
いいえ。大丈夫です。ありがとうございました。
No.25563 - 2014/04/18(Fri) 00:06:09
(No Subject) / ヨウ
問題です。
区間において、xの値が増加すると共にyの値が増加するっていう条件は、わかしますが、どういう風になるかわかりません。ごめんなさい。変な日本語です。

No.25524 - 2014/04/16(Wed) 16:08:49

Re: / ヨウ
やってみましたが、できませんでした。
No.25525 - 2014/04/16(Wed) 16:10:17

Re: / みずき
ヨウさんが書かれた
-8=a-b+c
16=9a+3b+c
から、
b=-2a+6,c=-3a-2
と表せますね。

これにより、aが0でないことに注意して、
y=ax^2+bx+c
=ax^2+(-2a+6)x+(-3a-2)
=a{x^2+(-2a+6)x/a}+(-3a-2)
=a{(x+(-2a+6)/(2a))^2-((-2a+6)/a)^2}-3a-2
=a(x+(-2a+6)/(2a))^2-(-2a+6)^2/a-3a-2
なので、軸の方程式は、
x=-(-2a+6)/(2a)=1-3/a

「xの値が増加すると共にyの値も増加する」というのは、
『右に行けば行くほど、上に行く』ということです。
2次関数のグラフで言えば、
下に凸の場合、頂点から右側の部分
上に凸の場合、頂点から左側の部分
に相当します。

ですから、
a>0とa<0で場合分けをする必要があります。

a>0(下に凸)のときは、軸が-1以下
a<0(上に凸)のときは、軸が3以上
である条件を考えると・・・

No.25529 - 2014/04/16(Wed) 17:12:33

Re: / ヨウ
やってみます。どうもありがとうございます。
No.25531 - 2014/04/16(Wed) 18:02:25

Re: / ヨウ
やってみます。どうもありがとうございます。
No.25533 - 2014/04/16(Wed) 19:26:18

Re: / ヨウ
できました。大変、ありがとうございました!
No.25534 - 2014/04/16(Wed) 19:35:15
整数問題 / さかなくん
n=200のとき、この操作が終わった後、スイッチがonになっている電球の個数を答えなさい。

法則を見つけたのですが、約数の数が奇数の時はonなので
200までの素数の番号の電球ははoffだとわかりました、
4,9,16はonとわかりました。
そこで行きずまりました。
200まで数えなくて良い考え方を教えて下さい。

No.25503 - 2014/04/16(Wed) 00:37:40

Re: 整数問題 / to
>法則を見つけたのですが、約数の数が奇数の時はonなので
 (200までの素数の番号の電球ははoffだとわかりました、)
 4,9,16はonとわかりました。

●約数が奇数である数は、どんな数でしょうか?

 {1,4,9,16,25,36,・・・,121,169,196}

No.25505 - 2014/04/16(Wed) 01:01:29

Re: 整数問題 / さかなくん
なるほど、
自然数の^2が約数の中心にくる数が奇数個になると考えれば良いんですね?
7^2,8^2,9^2,10^2・・・14^2なので14個って考えれば
よいんですね?

No.25506 - 2014/04/16(Wed) 01:23:14

Re: 整数問題 / さかなくん
この解説だとわかりません。
考え的には同じなんですかね?
互いに素が見かけるんですが、わかりません。

No.25507 - 2014/04/16(Wed) 01:26:32

Re: 整数問題 / さかなくん
解説の続き写真
No.25508 - 2014/04/16(Wed) 01:27:37

Re: 整数問題 / さかなくん
でも、今回答えが合っていたから良しでなくて、
もしかすると、約数が奇数の場合はこちらの場合だけ以外にある可能性があるので、それを確認する方法を考えなくては
いけないんですか?

No.25509 - 2014/04/16(Wed) 01:32:10

Re: 整数問題 / みずき
> この解説だとわかりません。
> 考え的には同じなんですかね?


一般に
n=(p_1^a_1)(p_2^a_2)・・・(p_k^a_k)
(ただし、p_1<・・・<p_kはすべて素数)
と素因数分解できるとき、
nの正の約数の個数は
(a_1+1)*(a_2+1)*・・・*(a_k+1)
で与えられます。

今、
これが奇数なので
a_1,a_2,・・・,a_kはすべて偶数ですね。
a_iがすべて偶数なので、
n=N^2なる自然数Nが存在します。

ここから、nは平方数であることが導かれます。

No.25510 - 2014/04/16(Wed) 01:33:34

Re: 整数問題 / みずき
> でも、今回答えが合っていたから良しでなくて、
> もしかすると、約数が奇数の場合はこちらの場合だけ以外にある可能性があるので、それを確認する方法を考えなくては
> いけないんですか?


このコメントを読む前にNo.25509を投稿してしまいました。
ところで、おっしゃっている意味がつかめません。

No.25511 - 2014/04/16(Wed) 01:35:27

Re: 整数問題 / みずき
No.25511のコメント内の
「No.25509を投稿してしまいました」

「No.25510を投稿してしまいました」
の間違いでした。

なお、もし平方数以外にあるのか、という問いならば
ありません。

nの正の約数の個数が奇数であることと
nが平方数であることは同値です。

No.25512 - 2014/04/16(Wed) 01:42:04

Re: 整数問題 / さかなくん
n=(p_1^a_1)(p_2^a_2)・・・(p_k^a_k)の所で、
アンダーバーの記号(_)はどう解釈する記号ですか?
勉強不足ですいません。

No.25513 - 2014/04/16(Wed) 01:57:36

Re: 整数問題 / みずき
> n=(p_1^a_1)(p_2^a_2)・・・(p_k^a_k)の所で、
> アンダーバーの記号(_)はどう解釈する記号ですか?


添え字です。
p_1は紙に書く場合、pの右下に小さく1と書きます。

たとえば、数列の一般項をa_nと書くようなものです。

No.25514 - 2014/04/16(Wed) 02:06:38

Re: 整数問題 / みずき
補足します。

p_1,p_2,・・・,p_k
(p_1<・・・<p_k)
というのは、素数がk個あるとき
小さい方から順に
p_1,p_2,・・・
としている、ということです。

p_iに対応する指数を、添え字を合わせて
a_iと書いています。

No.25516 - 2014/04/16(Wed) 02:23:28

Re: 整数問題 / さかなくん
ありがとうございまさいた。
>たとえば、数列の一般項をa_nと書くようなものです。
こちらでわかりました。

でわ、これからは、nの正の約数が奇数個ある場合は
約数にn=x^2が必ず含まれるという事で考えて問題ない
としまってよいんですね?

>nの正の約数の個数は
>(a_1+1)*(a_2+1)*・・・*(a_k+1)
こちらは初めて知りました。ありがとうございました。

互いに素とは、自分で調べてみます。
ありがとうございました。

No.25517 - 2014/04/16(Wed) 02:43:22

Re: 整数問題 / みずき
> これからは、nの正の約数が奇数個ある場合は
> 約数にn=x^2が必ず含まれるという事で考えて問題ない
> としまってよいんですね?


x^2のxが何なのか、が分かりませんが
もし、xがnの素因数を表すのなら、そうとも言い切れません。
指数は2とは限らないからです。
たとえば、n=2^4×3^4=(2^2×3^2)^2=36^2も平方数です。
まとめると、n(≧2)が平方数であることと
nの任意の素因数が偶数個あることは同値である
ということです。

No.25518 - 2014/04/16(Wed) 02:56:35

Re: 整数問題 / らすかる
どうも解説が難しく書かれているように思いますので
少し違う考え方を書いてみます。

p≦√nがnの約数である場合、n/pもnの約数ですから
基本的に(p,n/p)の組が作れます。
例えばn=12ならば
(1,12)(2,6)(3,4)の3組です。
そしてこの組が作れないのは
p=n/pの場合だけですから、
√nが約数である場合だけ、約数が奇数個になります。

No.25519 - 2014/04/16(Wed) 04:51:14

Re: 整数問題 / さかなくん
ありがとうございました。
No.25550 - 2014/04/17(Thu) 14:53:45
(No Subject) / ヨウ
教えてください〜お願いします。
No.25500 - 2014/04/15(Tue) 21:40:29

Re: / ヨッシー
(x+y)^5 を展開したとき、y が1つだけ掛けられている項は
何ですか?
例えば、10x^3y^2 は、yが2回掛けられているので違います。

これが出来ないと、上の問題を解くのは無理です。

No.25501 - 2014/04/15(Tue) 23:53:57

Re: / みずき
> 教えてください〜お願いします。

「(私はここをこう考えたが)『ここ』が分からない」
という質問をしましょう。
漠然と教えてくださいと言われても、回答しづらいです。

No.25502 - 2014/04/15(Tue) 23:58:06

Re: / ヨウ
ヨッシー先生:
(x+y)^5 = x^5 + 5 x^4 y + 10 x^3 y^2 + 10 x^2 y^3 + 5 x y^4 + y^5
です。
みずき先生:
はい。
すみません。そうします。

No.25522 - 2014/04/16(Wed) 11:39:38

Re: / ヨッシー
それは、 (x+y)^5 を展開したものですね。
そのうち、y が1つだけ掛けられている項はどれですか?

そして、x→3x+1、y→4y に置き換えると、その項は
どうなりますか?

問題を見ると、(3x+1) が何乗かされていますね?
次は、それを展開するとどうなるか?という問題に移っていきます。

No.25523 - 2014/04/16(Wed) 13:51:32

Re: / ヨウ
先生の言う通りに、やってました。教えてくださり、ありがとうございます。
No.25526 - 2014/04/16(Wed) 16:24:34
行列 / まさ
17.32の(3)がわかりません
よろしくお願いします。

No.25498 - 2014/04/15(Tue) 21:20:53

Re: 行列 / まさ
なお、答えはhttp://www.geocities.jp/arrogant_give_and_take/mathematics/the_second_grade/17/17_32.pdf
です
よろしくお願いします。

No.25499 - 2014/04/15(Tue) 21:22:07

Re: 行列 / ヨッシー
行列式を取れば、Aが正則であることから
 |A+B|・|A^(-1)|・|A−B|=|A|≠0
より、|A+B|,|A^(-1)|,|A−B| のいずれも0でないことが言えます。

No.25521 - 2014/04/16(Wed) 07:11:58

Re: 行列 / まさ
ありがとうございます
No.25575 - 2014/04/18(Fri) 21:18:14
行列 / まさ
17.32の(1)と(3)の問題がわかりません
(1)では、答えに書かれてる第3固有ベクトルの導出の仕方がなぜそうなるのかわかりせん。
(3)では問題文の[単位ベクトルvが存在して……]の意味がよくわかりません。
なお、こたえはhttp://www.geocities.jp/arrogant_give_and_take/mathematics/the_second_grade/17/17_37.pdfです
よろしくお願いします。

No.25495 - 2014/04/15(Tue) 21:08:15

Re: 行列 / まさ
また、解説のこの部分が理解できないです
よろしくお願いします。

No.25497 - 2014/04/15(Tue) 21:17:58

Re: 行列 / ヨッシー
Pを求めるだけなら、p2 に属するベクトルで(1,1,1)/√3, (0,1,-1)/√2 と
独立なベクトルであれば良いのですが、(3) のことを考えて
直交なベクトルにしていると思われます。

この解のように、互いに(どの2組も)直交な3つの単位ベクトルで
出来た行列による変換は空間上の回転を表し、図形を歪ませないので、
(3) で、(x'y'z')系の座標で円であるものは、(x,y,z)系の
座標でも円である(単位ベクトルは単位ベクトル)ので、
(3) 以下の理論が成り立ちます。

No.25520 - 2014/04/16(Wed) 06:02:43
ベクトルの2乗、3乗の計算 / さかなくん
ベクトルの絶対値の2乗の外し方はどのように考えれば、理解しやすいでしょうか?
また、3乗の場合の外し方は合ってますでしょうか?
よろしくお願いします。

No.25490 - 2014/04/15(Tue) 19:26:35

Re: ベクトルの2乗、3乗の計算 / みずき
> ベクトルの絶対値の2乗の外し方はどのように考えれば、理解しやすいでしょうか?

内積の定義にしたがって外すだけです。

|↑a+↑b|^2
=(↑a+↑b)・(↑a+↑b)
=↑a・↑a+↑a・↑b+↑a・↑b+↑b・↑b
=|↑a|^2+2↑a・↑b+|↑b|^2

No.25493 - 2014/04/15(Tue) 20:41:42

Re: ベクトルの2乗、3乗の計算 / angel
ベクトルに関する || は、「絶対値」ではなく「ノルム」です。つまり、別物。
※このノルムのことを ||v|| と表現したりもしますし…

あくまで、
 |v| = √(v・v) ( ルートの中は内積 )
という関係 ( というか定義 ) に沿って粛々と計算するまでです。

|a+b|^2 = |a|^2 + 2a・b + |b|^2
というのは、あくまで内積の性質からくる
(a+b)・(a+b) = a・a + 2a・b + b・b
を書き換えたものに過ぎません。

No.25494 - 2014/04/15(Tue) 20:47:13

Re: ベクトルの2乗、3乗の計算 / さかなくん
皆様ありがとうございます。

絶対値=ノルムと言う物なんですね。
a↑+b↑ノルムとは長さの事で考えて良いのですよね?
この写真の図の様に考えて大丈夫なのでしょうか?

No.25504 - 2014/04/16(Wed) 01:00:04

Re: ベクトルの2乗、3乗の計算 / angel
> 絶対値=ノルムと言う物なんですね。
ええと「絶対値」という言葉から離れましょう。記号が絶対値と同じものを使うだけで、別物なのです。
※というか、「ベクトルの絶対値」というものは無いはず

高校範囲だと「ノルム」という言葉ではなく「(ベクトルの)大きさ」と表現するところでしょうが、さかなくんさんは高校生ではないですよね。( 勉強しているところが高校範囲だとしても )
用語の使い方は些細なことだと思われるかもしれませんが、少なくとも「○○と××は別物だ」という意識をはっきりさせる上では重要です。
ノルムのことを「絶対値」と言ってしまうと意識する/しないにかかわらず、絶対値の持つイメージと混同を起こし、さかなくんさんが3乗の計算として考えたような勘違いが生まれる余地を残します。
最初から、ノルム |v|=√(v・v) と意識していれば、|a+b|^3=( √((a+b)・(a+b)) )^3 以外にはならないはずだと思います。

No.25544 - 2014/04/17(Thu) 01:15:05

Re: ベクトルの2乗、3乗の計算 / angel
> ノルムとは長さの事で考えて良いのですよね?
> この写真の図の様に考えて大丈夫なのでしょうか?

それは問題ないです。
※長さの単位cmをつけるか、という問題はともかく

以降は余談です。
実を言うと、高校範囲では「|v|=√(v・v) がノルム(大きさ)の定義」とは習わないだろうと思います。
どちらかと言えば、図形的な観点からベクトルの大きさが決まって、ベクトル同士の角度もあわせて内積を定義すると、|v|=√(v・v) という性質があることも分かる…、こういう話の流れになっているのではないでしょうか。

それはそれで、高校生用のストーリーではあるのですが、それに縛られる理由はないと思います。
先にベクトルがあって、内積が定義されていて、そこからノルムも定義されて、それをユークリッド平面/空間に当てはめたら、点同士の相対位置や、距離、直線同士の角度に丁度対応している…そう捉えられると、高校範囲を超えた話も受け入れやすくなると思います。
※高校でやるベクトルは、ベクトルを図形的な問題に活用するという、応用例の一つにすぎないのです

No.25545 - 2014/04/17(Thu) 01:36:50

Re: ベクトルの2乗、3乗の計算 / さかなくん
ノルム |v|=√(v・v)
数学は高校までしか学習がないもので。
覚えます。絶対値とは別な物なのですね。
ありがとうございました。

No.25554 - 2014/04/17(Thu) 17:36:41
(No Subject) / さかなくん
そうゆう、ルールがあったんですね。
4以上の偶数乗根の中に−が入る事は
ない、考えなくて良いのですね。
ありがとうございました。

No.25489 - 2014/04/15(Tue) 19:15:39
指数の計算 / さかなくん
√の中にマイナスの符号が入っている場合iとして
外に出すのは2乗根の時だけなんですか?
4乗根などの場合、
4乗根-625などは
どう考えればよいのですか?

No.25486 - 2014/04/15(Tue) 16:53:29

Re: 指数の計算 / ヨッシー
√(-2) のような書き方は、計算の途中で、一瞬現れるだけで、
即座に √2i と書き換えないといけません。

以下、aは正の数とします

nが3以上の奇数の場合、n√(-a)=−{a^(1/n)} の意味で、
使用します。

nが4以上の偶数では、n√(−a) のような書き方は
しません。

No.25487 - 2014/04/15(Tue) 17:43:37
根号が整数となるようなaの値 / たかひと
Q「√(20−a)が整数となるような、整数aの値をすべて求めよ。」

この問題がよくわかりません。
√が整数となるには、中のものが何かの2乗になっていなければならないので、今回は(20−a)が何かの2乗の値になるように考えればよいのはわかります。
「整数a」ということは、aは正の数でも負の数でもOKということになりますよね。

0、1、4、9、16、25、36…と考えると、

a=20,19,16,11,4,−5,−16,・・

となりきりがないように感じます。

どのようにして解けばよいのか教えてください。

No.25481 - 2014/04/15(Tue) 00:53:58

Re: 根号が整数となるようなaの値 / みずき
>どのようにして解けばよいのか教えてください。

問題文が間違っていないのであれば、きりがないので、
「a=20-t^2(tは整数)」
とか
「a=20-(t-1)^2(tは自然数)」
とか
「整数tを用いて20-t^2と表せる数」
とか
「自然数tを用いて20-(t-1)^2と表せる数」
などと書くしかありません。

No.25482 - 2014/04/15(Tue) 01:17:10
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