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群論 / 健司
ユニタリ群U_2の元は,z,w∈C(複素数全体),
θ∈R(実数全体),z*z'+w*w'=1 に対して

Matrix{(z,w),(-e^(iθ)*w',e^(iθ)*z')}

の形であることを示せ。z',w'は複素共役を表す.

どのようにして示すのでしょうか?よろしくお願いします。
また,これらの行列のどれが特殊ユニタリ群SU_2(U_nの元で行列式の値が1になるもの)に属しますか?

No.23297 - 2013/11/25(Mon) 01:09:01

Re: 群論 / ペンギン
2x2のユニタリ行列の要素を、U={(z,w);(a,b)}と置きます。
U^*をUの随伴行列とすると、U^*U=1を満たすので、各要素は、
zz' + ww'=1・・・?@
z'a+ w'b =0・・・?A
aa' + bb' =1・・・?B
を満たします。(乗算を表す*の記号は省略しました)


?A式より、w'b=-z'a, wb'=-za'が成り立ちます。
?B式の両辺にww'を乗算し、上の式を用いると、

aa'ww' + zz'aa' = ww'

整理して、?@を用いると、
aa' = ww'
すなわち|a|=|w'|となります。aとw'は絶対値が等しいので、a=-e^(iθ)w'と置くことができ、
w'b=-z'aを用いると、w≠0ならば、b=e^(iθ)z'となります。

w=0のときは、a=0、b=±1, z=±1となるので、やはりa=-e^(iθ)w', b=e^(iθ)z'と表すことができます。

SU_2に関しては、detU=exp(iθ)=1より、条件が分かるのではないでしょうか?

No.23310 - 2013/11/25(Mon) 18:42:14

Re: 群論 / 健司
返信ありがとうございます。
証明理解することができました。ありがとうございます。

SU_2に関してはexp(iθ)=1となるので
|exp(iθ)|=1を満たすことが条件ということでよろしいでしょうか?

No.23313 - 2013/11/25(Mon) 20:36:21

Re: 群論 / ペンギン
|exp(iθ)|=1は実数値の任意のθに対して成り立ちます。
exp(iθ)=1が成り立つθは限られています。

No.23315 - 2013/11/25(Mon) 21:03:59

Re: 群論 / 健司
ご指摘ありがとうございます。

exp(iθ)=1より,
cosθ+isinθ=1となる.
よってcosθ=1,sinθ=0だからθ=2nπ(nは整数)
という解釈でよろしいでしょうか?

No.23318 - 2013/11/25(Mon) 21:20:18

Re: 群論 / ペンギン
はい、おっしゃる通りです。
No.23323 - 2013/11/25(Mon) 22:03:44

Re: 群論 / 健司
ペンギンさん、最後まで丁寧に教えていただきありがとうございました。
No.23327 - 2013/11/26(Tue) 01:02:19
確率、場合の数の問題 「または」と「かつ」の使い分け / かっくん
たとえば問題が与えられていて
「X≦5となる確率を求めよ。(Xは2以上の整数)」」とあるとき、
Xのとりうる値は2,3,4,5ですよね。
X≦5となる確率を求めるということは
X=2となる確率またはX=3となる確率またはX=4となる確率またはX=5となる確率を求めよということなんでしょうか?
そもそも、よく
「Xのとりうる値は2,3,4,5」というふうに書いてありますがこの「、」は「または」ということなんですか?
つまり「Xのとりうる値は2または3または4または5」と言っているのでしょうか?
感覚的にX≦5ってことはXは2も3も4も5もとるんだから「Xのとりうる値は2かつ3かつ4かつ5」としてしまいそうになるのですが「2かつ3」ってなんだ・・・?となるので「ああ、またはっていう意味なのか」となりますけど、なんだか「または」と「かつ」の使い分けが全然できていません。僕の頭のなかでは
「Xのとりうる値は2,3,4,5ってことはつまりXのとりうる値は2または3または4または5ってことだろうからもっとシンプルに言い換えればXのとりうる値は2、3、4、5のうちのどれか1つということ。あれ、でも「どれか1つ」っていってもXは2だって3だって4だって5だってとれるんだからなんだか表現に違和感が・・・」
でも、集合の考え方を使うとすっきり理解できてます。
集合Xの中には要素として今2,3,4,5が入っています。この集合Xというのは要素が2のみの集合、要素が3のみの集合、要素が4のみの集合、要素が5のみの集合を全部合体させたものなので
Xのとりうる値が2,3,4,5ということは各それぞれの場合における確率を足し算させたもの。という風にイメージできます。
でもなんだか腑に落ちないというかよくわからないです。
どなたか数学が得意な方教えてください。お願いします。

No.23296 - 2013/11/25(Mon) 01:04:18

Re: 確率、場合の数の問題 「または」と「かつ」の使い分け / ヨッシー
>集合の考え方を使うとすっきり理解できてます。
この考え方でおおかたはいけると思います。
これに、
・「同時に」成り立つことが要求されている場合は「かつ」
を合わせて考えれば、ほとんど区別が付くでしょう。

No.23298 - 2013/11/25(Mon) 07:47:54
確率 / かっくん
問題:2つの箱にそれぞれ1〜mまでの番号を一枚ずつ印刷したカードがn枚入っている。それぞれの箱から1枚ずつ取り出して、その2枚のカードの数字の和をXとする。このとき、
(1)X=kとなる確率S(k)を求めよ。
ただし、両方とも、2≦k≦2nとする。

X=k(k=1,2,3,・・・,n)のときはk-1通りというのはわかりますが、X=k(k=n+1,n+2,・・・,2n)のときの場合の数の求め方がわかりません。
k=n+1のときは場合の数がn
k=n+2のとき場合の数がn-1
・・・
k=2nのとき場合の数が1

場合の数をみると初項がn、公差が-1の等差数列となっているので一般化できそうです。でもkとnの式にするにはどうすればいいのかわからず答えをみたところ
「k=n+【1】,n+【2】,・・・,n+【n】を
k=n+【l】(l=1,2,3,・・・,n)とおく。
すると、l=1のときk=n+【1】である場合の数はn
l=2のときk=n+【2】である場合の数はn-1
・・・
l=nのときk=n+【n】(=2n)である場合の数は1
よって場合の数a[l](l=1,2,3,・・・,n)は初項n,公差-1の等差数列である。」とあり、最初は「なるほどー」と思っていたのですが、今考え直すとよくわかりません。
a[1]、 a[2]、 ・・・a[n]のそれぞれはa[l](l=1,2,・・・,n)とコンパクトに表せますよね。
a[1],a[2],・・・,a[n]の各項がそれぞれ表すものは
a[1]=n a[2]=n-1 ・・・a[n]=1なので
これもコンパクトに表すとa[l](l=1,2,3,・・・,n)=n+(l-1)・(-1)=2n-k+1とできるということなんでしょうか?
lとnとかいろいろでてきて頭がこんがらがってしまいます。
私ははじめ、a[n]=n+(n-1)・(-1)としてしまいました。でもこれじゃ場合の数a[n]を求めてるだけですし、それにkを含めた式をつくりたいのでこれじゃあだめです。
勘違いというか混乱を招いてる元は数Bの数列でやった
「初項a[1]、公差dの数列の一般項は
a[n]=a[1]+(n-1)・d」で、だいたい一般項を求めるときはa[n]とnを使っているので、a[l]と書くのに違和感があって、でもそうしないと場合の数は一般化できないんですけど、なんだかよくわからない・・っていう感じです。
どなたか数学が得意な方教えてください。お願いします。

No.23295 - 2013/11/25(Mon) 00:44:29

Re: 確率 / ヨッシー
1〜m ではなく 1〜n ですね。

ここで、lについて考え方を述べても、問題集の答えに書かれた
ことのくり返しになりますので、ここではlを使わずに書いてみます。

X=k となる場合の数を a(k) (上のa(l) とは別物です) とします。
2≦k≦n のときは、a(k)=k-1 です。
n<k≦2n のとき
 a(n+1)=n、a(n+2)=n-1、a(n+3)=n-2、・・・a(2n)=1
となり、a(k)=2n+1−k となります。
よって、求める確率は
 S(k)=(k-1)/n^2   2≦k≦n のとき
 S(k)=(2n+1-k)/n^2  n<k≦2n のとき
です。

この方が違和感がないのではないでしょうか。

No.23299 - 2013/11/25(Mon) 08:16:44

Re: 確率 / かっくん
> 1〜m ではなく 1〜n ですね。
>
> ここで、lについて考え方を述べても、問題集の答えに書かれた
> ことのくり返しになりますので、ここではlを使わずに書いてみます。
>
> X=k となる場合の数を a(k) (上のa(l) とは別物です) とします。
> 2≦k≦n のときは、a(k)=k-1 です。
> n<k≦2n のとき
>  a(n+1)=n、a(n+2)=n-1、a(n+3)=n-2、・・・a(2n)=1
> となり、a(k)=2n+1−k となる。

これはとりあえずkを式に含ませるためにn+1から2nまでを一般化したのがkなのでこのkを用いて場合の数を考えているということでしょうか?

No.23303 - 2013/11/25(Mon) 11:36:36

Re: 確率 / ヨッシー
途中にlを使っても最終的にはkを使って表さないといけません。
lを使うのに違和感があるようでしたので、kだけを用いて
進めました。

No.23309 - 2013/11/25(Mon) 17:02:20
微分 / daDada
関数f(x)=x^3+(a+3)x^2+2ax+bのグラフが点(-1,-1)に関して対象であるとき、
1)a,bの値を求めよ
2)x,yを実数とするとき、3つの式f(x)-y,4x+2y+7,-x-2のうち、少なくとも一つは正となる事を示せ。

(1)は、x=0,2で極値をとり、a=0,b=-3かと考えたのですがどうでしょう?
(2)は全くわかりません。
解答解説よろしくお願いします

No.23294 - 2013/11/24(Sun) 22:24:27

Re: 微分 / ヨッシー
1) 「3次関数のグラフは、変曲点に関して対称である」
を利用すると、
 f”(-1)=0
 f(-1)=−1
より、a=0, b=-3 です。
極値はx=0, -2 です。

2)

図は、
4x+2y+7>0, -x-2>0 を図示したものです。
白く残っている部分が、
f(x)−y>0 によって塗りつぶされれば、
「少なくとも1つは正」が言えたことになります。
具体的には、
 g(x)=f(x)−(4x+2y+7)
とおいて、x>−2 において、g(x)>0 であることを示します。

No.23300 - 2013/11/25(Mon) 09:01:30
微分 / daDada
aは0ではない実数とする。
関数f(x)=(3x^2-4)(x-a+1/a)の極大値と極小値の差が最小となるaの値を求めよ。

解答解説よろしくおねがいします

No.23293 - 2013/11/24(Sun) 22:08:05

Re: 微分 / X
まずf'(x)を求めるわけですがその前にf(x)を展開しましょう。
積の微分を学習しているのであれば、使った方が計算は楽です。

f'(x)=9x^2+6(1/a-a)x-4=(3x-2a)(3x+2/a)
ここで
f(2a/3)={(4/9)a^2-4}(-a/3+1/a)
=4{-(1/27)a^3+a/3+(1/9)a-1/a}
f(-2/(3a))={4/(9a^2)-4}(-a+1/(3a))
=4{-1/(9a)+a+1/(27a^3)-1/(3a)}
∴極大値と極小値の差をyとすると
(i)2a/3<-2/(3a)、つまりa<0のとき
y=f(-2/(3a))-f(2a/3)
=(4/27){(a^3+1/a^3)+15(a+1/a)}
=(4/27){(a+1/a)^3+12(a+1/a)} (A)
ここで
t=-(a+1/a)
と置くと相加平均と相乗平均の関係から
t≦-2 (B)
で(A)は
y=-(4/27)(t^3+12t) (A)'
(ii)2a/3>-2/(3a)、つまりa>0のとき
y=f(2a/3)-f(-2/(3a))
=-(4/27){(a+1/a)^3+12(a+1/a)} (C)
ここで
u=a+1/a
と置くと相加平均と相乗平均の関係から
2≦u (D)
で(C)は
y=-(4/27)(u^3+12u) (C)'

(i)(ii)より問題は
x=a+1/a
のとき
x≦-2,2≦x
において
y=-(4/27)(x^3+12x) (E)
を最小にするaの値を求めることに帰着します。

y'=-(4/9)(x^2+4)<0
∴(E)はxに関して単調減少
よって求めるaの値は存在しません。

注)
>>極大値と極小値の差

極大値と極小値の差の絶対値
のタイプミスであるのなら、求めるaの値は
a=1,-1
となります。

No.23304 - 2013/11/25(Mon) 12:45:54

Re: 微分 / _
f'(x)=0の解をα,β(α<β)とすると、

(極大値)-(極小値)=f(α)-f(β)=∫[β to α]f'(x)dx=-{(β-α)^3}/6を使うと楽です。

No.23308 - 2013/11/25(Mon) 17:01:09
排反事象について / げん
A.Bの箱に1以上の数字が書かれたカードが何枚か入っている。
A.Bからそれぞれ一枚ずつカードを取り出したとき、
書いてある数字がAから取り出したものは偶数、Bから取り出したものも偶数 という事象とAから取り出したものは偶数、Bから取り出したものは奇数という事象はお互い排反事象というのはあっていますか?ひっかかっているのは、2つの事象でAか
とりだしたものは偶数なので、ここがダブってしまっているから排反な事象じゃないんじゃないか?と考えてしまいます。
(A.B)=(偶、偶) (A.B)=(偶、奇)という意味なら二つの事象はかぶる部分がないので排反事象といえると思いますが汗
わかる方教えてください。

No.23290 - 2013/11/24(Sun) 20:51:57

Re: 排反事象について / ヨッシー
両方同時に起こることがないので、排反です。

AとBのペアで1つの事象なので、Aがダブっていても関係ありません。

No.23301 - 2013/11/25(Mon) 09:44:39
高1数学A 苦手  / げん
排反事象、独立試行、集合などについて
たとえば
サイコロを1回振って奇数の目がでる事象をA
3の倍数がでるという事象をBとします。
AとBはどちらもサイコロを1回振るという試行は同じです。ですが試行の結果がAは奇数の目でBは3の倍数とあり、AとBは「サイコロを1回ふって3の目がでる」という事象が含まれています。
なのでこれは排反な事象ではないというのはあっているのでしょうか?
また、排反な事象でないときで確率を求める問題のときは、確率の下方定理を用いたりしますよね。
このときベン図を描いて集合の知識を利用しますが、少しわからないところがあります。
たとえばさきほどの
「サイコロを1回振って奇数の目がでる事象A」は
奇数というのは1,3,5ですよね。
なんでこれは言い換えれば
「サイコロを1回振って1or3or5の目がでる事象A」・・・?@ということですよね。そのとき集合Aのベン図は○の中に1,3,5という要素を書き込めばいいですよね。
いままではあまり深く考えなかったんですけど、よく考えてみたら、「集合というのは要素の集まったもの」という理解でいいのか不安に思えてきました。
?@はもっとていねいに言い換えれば
「サイコロを1回振って1の目」または
「サイコロを1回振って3の目」または
「サイコロを1回振って5の目」
これら3つは全部排反ですけど、事象Aというのはこれら3つの集合を合体させた集合なので、集合の足し算をされたものが事象Aの集合という理解でいいんでしょうか??
それとすごく今更なんですけどベン図ってなぜか丸(○)ですよね?□だとダメなんですか?
集合の足し算って考えるなら□のほうがわかりやすい気がするんですが・・・
よくわからないので教えてください。お願いします。

No.23288 - 2013/11/24(Sun) 19:31:17
円に外接する三角形で面積が最小のもの / レム
こんにちは。問題の解答でわからないところがあります。

解答のなかで、なぜ QK>KR となるのか、
また Q0Q>Q0S>RR0 だと、∆PQR の周の長さが ∆P0Q0R0の周の長さ
よりも大きくなるというところが、どうして大きくなるのかがわかりません。よろしくお願いします。(高一です)

問題 : 与えられた円Oに外接する三角形 ∆PQR のなかで、面積を最小に
   するものを求めよ。

解答 :

No.23287 - 2013/11/24(Sun) 18:44:51

Re: 円に外接する三角形で面積が最小のもの / ヨッシー
>なぜ QK>KR となるのか
△QoSKと△RoRKは相似で、
QoK>KRo より SK>KR
QKはSKより長いので、 QK>KR です。

>Q0Q>Q0S>RR0 だと・・・

図のように、
RoR=RoR1 となる点R1、QQo=QQ1 となる点Q1
を取り、2つの三角形で、同じ長さの線分を順に塗りつぶしていくと、
PoQoRo 上に RoR 2つ分
PQR上に QoQ 2つ分の線分が残ります。
結局この問題は、QoQ と RoR を比較する問題だったのです。

No.23302 - 2013/11/25(Mon) 10:38:26

Re: 円に外接する三角形で面積が最小のもの / レム
ヨッシーさんありがとうございました。図がわかりやすかったです。
No.23334 - 2013/11/26(Tue) 17:29:46
(No Subject) / yu-zi
a,a,b,b,c,c,d,d の8個の文字がある。
(1) この8個の文字を、横一列に並べる。
このとき、左側k個の文字と右側8-k個の文字に共通のものが
含まれているような順列の集合をA(k)(k=1,2,・・・,7)とする。
たとえば、順列abbcacdd は集合A(2),A(4) の要素であるが集合A(6) の要素ではない。
次の各集合の要素の個数を求めよ。
(?@)A(2)
(?A)A(4)
(?B)A(2)∧A(4)
(2) この8個の文字を、定円Oを8等分した点上に1個ずつ並べる。
(?@)中心Oに関して点対称となる順列の数はいくつか。
(?A)このような順列の数はいくつか。
ただし(?@)(?A)とも、Oを中心に適当な角だけ回転したとき同一になる並べ方は同じ順列とみなす。

(2)の?Aが分かりません
(1)が誘導なんでしょうがどう使えばいいかわかりません
よろしくお願いします

No.23285 - 2013/11/24(Sun) 17:46:31

Re: / X
(1)の結果は使わなくてもできると思います。

問題の8個の文字でできる順列の数は
8!/(2!2!2!2!)[通り]
これを条件のような円順列にした場合、
ある一つの円順列に対し
8[通り]
は同じ円順列となりますので
8!/(2!2!2!2!)÷8=315[通り]

No.23289 - 2013/11/24(Sun) 19:41:43

Re: / らすかる
すべての円順列に対して
> ある一つの円順列に対し
> 8[通り]
> は同じ円順列

が成り立てば315通りですが、
残念ながら成り立ちません。

No.23291 - 2013/11/24(Sun) 21:35:13

Re: / X
>>らすかるさんへ
ご指摘ありがとうございます。
>>yu-ziさんへ
ごめんなさい。らすかるさんのご指摘通りです。
私の回答は無視して下さい。

No.23305 - 2013/11/25(Mon) 12:49:16
さっぱり解りません。どなたかお願いします。 / カナリア
問題 x,yを整数として、1/x-1/y=1/6 …?@を考える
(1)?@を満たす(x,y)は ア 組ある。
(2)?@を満たす(x,y)でのxyの最小値は -イ である。
(3)?@を満たす(x,y)でのxyの最大値は ウ であり、最大値をとるときのxの値は、-エ と オ である。

答えはア17、イが294、ウが150、エが30、オが5、なのですが、解き方がさっぱり解りません。

No.23281 - 2013/11/23(Sat) 19:15:02

Re: さっぱり解りません。どなたかお願いします。 / IT
・まず、両辺に6xyを掛けて 分数式から整式にしましょう。
・(x+α)(y+β)=γの形にします。
・γを素因数分解し、γの約数をすべて求めます。
※x≠0かつy≠0です。
※x+α>0、y+β>0の場合と、x+α<0、y+β<0の場合とがありますので注意。

No.23282 - 2013/11/23(Sat) 20:10:46

Re: さっぱり解りません。どなたかお願いします。 / カナリア
IT様 返信有難うございます。
教えていただいたことで、(1)のア17は答えに辿りつけました。

(2)と(3)はどう解けばいいのか分かりません。
お手数ですが、どなたか教えてください。

No.23283 - 2013/11/24(Sun) 10:08:34

Re: さっぱり解りません。どなたかお願いします。 / IT
?@を満たす(x,y)は17組ですから、しらみつぶしでも見つかると思います。
少し工夫するとすれば、
1/x-1/y=1/6 より 6(y-x)=xy ですから
y-xが最小⇔xyが最小、y-xが最大⇔xyが最大
(y+6)-(x-6)が最小⇔xyが最小,(y+6)-(x-6)が最大⇔xyが最大
を使えばいいと思います。

No.23284 - 2013/11/24(Sun) 14:55:57

Re: さっぱり解りません。どなたかお願いします。 / カナリア
有難うございました。
お陰で理解できました。

No.23338 - 2013/11/26(Tue) 23:05:06
是非解答よろしくお願いしますm(_ _)m / ゆう
cを実数とする。xについての2次方程式x^2+(3-2c)x+c^2+5=0が 2 つの解a,bをもつとする。

複素平面上の3点a,b,c^2 が三角形の 3頂点になり,その三角形 の重心は0であるという。cを求めよ。

No.23276 - 2013/11/23(Sat) 15:55:28

Re: 是非解答よろしくお願いしますm(_ _)m / angel
2次方程式の解と係数の関係より
 a+b=2c-3
一方、a,b,c^2により複素平面上に形成される三角形の重心が0であることから
 1/3・(a+b+c^2)=0
以上より
 c^2+2c-3=0
これを解いて c=1,-3

c=-3 の時、2次方程式の解は x=-2,-7
a,b,c^2は複素平面上で、全て実軸上にあるため、三角形が形成されず不適
c=1 の時、2次方程式の解は x=(-1±√23・i)/2
a,b,c^2 により複素平面上で三角形が形成されるため十分

答え: c=1

No.23277 - 2013/11/23(Sat) 16:46:33
計算 / 京
こんにちは!

π{log(t+3/2)}^2-(logt)^2
のまとめかたがわかりません。

=πlog(t^2+3/2t)log(1+3/2t)
となるらしいのですが…

どうか教えてください!

No.23275 - 2013/11/23(Sat) 15:22:37

Re: 計算 / らすかる
π{log(t+3/2)}^2-(logt)^2

=πlog(t^2+3/2t)log(1+3/2t)
にはなりません。

例えばt=2とすると、前者は
π{log(7/2)}^2-(log2)^2≒4.45
後者は
πlog(7)log(4)≒8.47
となって一致しません。

もし前者を無理やりまとめるなら
π{log(t+3/2)}^2-(logt)^2
={(√π)log(t+3/2)}^2-(logt)^2
={(√π)log(t+3/2)+logt}{(√π)log(t+3/2)-logt}
={log((t+3/2)^(√π))+logt}{log((t+3/2)^(√π))-logt}
=log(t・(t+3/2)^(√π))log((t+3/2)^(√π)/t)
とはできますが、これがはたして「まとめる」と言えるのか疑問です。

No.23278 - 2013/11/23(Sat) 16:47:17

Re: 計算 / angel
π{ (log(t+3/2))^2-(logt)^2 } = πlog(t^2+3/2・t)log(1+3/(2t)) となる根拠、ということでよろしいでしょうか。
※なぜこういう変形が必要かは分かりませんが…

以下の関係を利用します。
 A^2-B^2=(A-B)(A+B)
 logA+logB=log(AB)
 logA-logB=log(A/B)

すると、
 π{ (log(t+3/2))^2-(logt)^2 }
 = π{ log(t+3/2)+logt }{ log(t+3/2)-logt }  ← A^2-B^2=(A+B)(A-B)適用
 = πlog( t(t+3/2) )log( (t+3/2)/t )  ← logA+logB=log(AB), logA-logB=log(A/B) 適用
 = πlog(t^2+3/2・t)log(1+3/(2t))
と変形できます。

No.23279 - 2013/11/23(Sat) 16:53:21
(No Subject) / みなみ
極限値を求める問題です
水色のラインの部分が理解できません、

x→πのときθ→0なんて訳わかりません
お願いします

No.23273 - 2013/11/23(Sat) 06:29:54

Re: / IT
「π-x=θ とおいた。」からです。
xがπに限りなく近づけば,π-xすなわちθは0に限りなく近づきます。

分からなければ、図を描いて確認してください。
π(x軸の左側までの角度)、πの近くにx、その差(間)がθ

No.23274 - 2013/11/23(Sat) 08:14:27

Re: / みなみ
図の書き方復習したいとおもいます!
ありがとうございました

No.23280 - 2013/11/23(Sat) 17:30:21
(No Subject) / かりん
解法教えてください

ある人がA地点から出発してB地点まで行くときに、全工程の
3分の1ずつをそれぞれ時速24km、12km、4kmで
移動した。全工程の平均の速さはいくらか。

No.23269 - 2013/11/22(Fri) 23:00:13

Re: / ヨッシー
AからBまで 24×3=72(km) とします。
1/3 の24kmずつをそれぞれ
1時間、2時間、6時間 の計9時間で移動するので、
 72÷9=8 (km/時)
となります。

これは、調和平均といって、逆数の平均の逆数を取ります。
(1/24+1/12+1/4)/3=(9/24)/3=9/72=1/8 ・・・逆数の平均
その逆数で、8が調和平均です。

No.23270 - 2013/11/22(Fri) 23:06:22

Re: / かりん
ありがとうございます
わかりやすい説明で助かりました

No.23272 - 2013/11/22(Fri) 23:52:21
(No Subject) / かず
数Bの問題です。
かいとうお願いします

△OABにおいて、辺OBを2:1に内分する点をC、
線分ACの中点をMとし、直線OMと辺ABの交点をDとする。
(1)↑OD=k↑OMとなる実数kの値

(2)AD:DB

お願いします

No.23260 - 2013/11/21(Thu) 22:26:54

Re: / ヨッシー
OAOB とします。
OM=(OC)/2=/2+/3
OD=kOM とすると、
OD=k/2+k/3
DはAB上の点なので、
 k/2+k/3=1
よって、k=6/5

このとき、
 OD=(3/5)+(2/5)
より、AD:DB=2:3

No.23261 - 2013/11/21(Thu) 22:41:59

Re: / ヨッシー

天秤法でやれば、OM:MD=5:1、AD:DB=2:3 が
すぐ出ますね。

検算に便利!

でも、ベクトルの単元で、天秤法のみで解答したら×です。

No.23265 - 2013/11/22(Fri) 08:58:22

Re: / かず
ありがとうございます!
分かりすかったです!

あとーすみませんが
天秤法って知らないんですが
どーゆーものか教えて頂けますか??

No.23268 - 2013/11/22(Fri) 19:38:31

Re: / ヨッシー
Cで、辺OBを吊したとき、点O、点Bにどれだけのおもりを
下げれば釣り合うか考えます。
Cからの距離の逆比になるようにOに1、Bに2のおもりを付けます。
このとき、Cには3の力がかかっています。
Oに1、Cに3、Bに2を書き込みます。

Cに3が書かれているので、線分ACについて同じことをやると、
Aも3となり、支点のMは6となります。

ODで考えると、Oの1に対して、Dは5になります。

Oに1、Dに5があり、支点Mで釣り合っていると考えると、
OM:MD=5:1 となります。

必然的に、AD:DB=2:3 です。

No.23271 - 2013/11/22(Fri) 23:11:57
(No Subject) / てぃ
四角形ABCDは平行四辺形である。四角形EFGHが長方形である理由を答えなさい。

この問題について教えて下さい。
連投してしまい申し訳ありませんm(__)m

中2

No.23259 - 2013/11/21(Thu) 21:42:54

Re: / ヨッシー
○○××で180°なので、○×で90°です。
そうすると、△ABE、△BHC、△CGD、△AFD
すべて、直角三角形だとわかります。

No.23262 - 2013/11/21(Thu) 22:43:45
(No Subject) / てぃ
四角形ABCDはひし形になります。その理由を答えなさい。

という問題についてよく分からないので教えて下さると嬉しいです。
宜しくお願い致します。


中2

No.23258 - 2013/11/21(Thu) 21:40:34

Re: / ヨッシー
これは、対角線BDが∠Bの二等分線になっているということでしょうか?

だとすると、
 ∠ABD=∠CDB (錯角)
 ∠DBC=∠ADB (錯角)
より、
△ABD、△BCDはそれぞれ、二等辺三角形とわかります。
つまり、>の辺も≫の辺も、全部長さは同じになります。

No.23263 - 2013/11/21(Thu) 22:46:05
2次関数(応用?) / ゆぅ(高1)
2次関数 f(x)=x^2-8x+2a^2-5a-11(aは定数)がある

a=2とする。
0≦x≦k(kは正の整数)におけるf(x)の
最大値をM
最小値をmとする。

(?@)
M=f(0)となるようなkの値の範囲は、
0<k≦〔ア〕である。

(?A)
M+2m=4を満たすkの値は
〔(イ-ウ√エ)/オ〕または〔カ〕である。

解答
ア…8
イ…8
ウ…3
エ…2
オ…2
カ…9

(?@)は何となく分かったのですが
(?A)が解けません~_~;

0<k<4
4≦k<8
8<k
の3つで場合分けをして解くようなのですが…
どうしてこの3つになるのか、からして分かりません。

こんな私でも理解できるような
解説をお願いします。

No.23256 - 2013/11/21(Thu) 21:33:40

Re: 2次関数(応用?) / ゆぅ(高1)
すみません
ミスしてました

× 2次関数 f(x)=x^2-8x+2a^2-5a-11(aは定数)がある

○ 2次関数 f(x)=x^2-8x+2a^2-5a+11(aは定数)がある

No.23257 - 2013/11/21(Thu) 21:35:55

Re: 2次関数(応用?) / ヨッシー
a=2 なので、
 f(x)=x^2-8x+9
とおきます。
f(x)=(x-4)^2-7
なので、軸は x=4、頂点は(4,-7) です。

(i)
y=f(x) のグラフは、(0,9) から頂点に向かって減少し、
頂点を過ぎると増加します。
この増加した結果、f(0) である9を超えなければ、f(0) が、
その区間での最大値となります。
f(8)=9 であるので、求める範囲は 0<k≦8 となります。

(ii)
0<k<4 のとき
M=f(0)=9、m=f(k)=k^2−8k+9
このとき、M+2m=2k^2−16k+27=4 より
 k=(8±√(64−46))/2=(8±3√2)2
0<k<4 を満たすのは、 k=(8−3√2)/2

4≦k≦8 のとき
M=f(0)=9,m=f(4)=−7
このとき M+2m=-5 となり4にはなりません。

8<k のとき
M=f(k)=k^2−8k+9、m=f(4)=−7
このとき、M+2m=k^2−8k-5=4 より
 (k+1)(k-9)=0、k=-1, 9
8<k を満たすのは、k=9

No.23267 - 2013/11/22(Fri) 09:57:38
確率 / 犬好きおやじ
サイコロを振って奇数が出ると、出た目の数だけ持ち点を減らし、偶数が出ると、出た目の数だけ持ち点を増やすというゲームを行なう。持ち点は0から始める。
(1)2回振ったときの持ち点の取りうる値:15通り
(2)2回振ったとき持ち点が1になる確率:1/6
(3)3回振ったとき持ち点が0になる確率:1/12
までは求めましたが、
(4)5回振ったとき持ち点が0になる確率
この問題で考え込んでしまいました。解説をお願いいたします。

No.23253 - 2013/11/21(Thu) 13:02:34

Re: 確率 / らすかる
5回の合計が0という偶数の値になるためには、
5回中奇数は偶数回でなければなりません。
奇数が0回だと合計は正になってしまいますので、
奇数は2回または4回に絞られます。
奇数が2回のとき偶数は3回で、
3回の偶数の合計は最小6ですから、あり得る組合せは
(-1,-5,2,2,2) (20通り)
(-3,-3,2,2,2) (10通り)
(-3,-5,2,2,4) (60通り)
(-5,-5,2,2,6) (30通り)
(-5,-5,2,4,4) (30通り)
の合計150通りです。
奇数が4回のとき偶数は1回で、
4回の奇数の合計は最小4ですから、あり得る組合せは
(-1,-1,-1,-1,4) (5通り)
(-1,-1,-1,-3,6) (20通り)
の合計25通りです。
従って求める確率は
(150+25)/6^5=175/7776
となります。

No.23254 - 2013/11/21(Thu) 14:36:31

Re: 確率 / 犬好きおやじ
非常によくわかりました。ありがとうございました。
No.23255 - 2013/11/21(Thu) 16:06:24
数1 / みそ
f(x)=x^2+ax+bが異なる2つの実数解α、βをもつ。
(ただし、1<α<β<3...(1) )
この1<α<β<3の意味について、
これは1<α<3かつ1<β<3かつα<βとおなじことなんでしょうか?
また、ここで用いている「かつ」という表現は共通範囲を考えるときの「かつ」の意味合いとは違って、この条件とこの条件とこの条件を全部満たしていますよといっているのでしょうか?
「「かつ」とくれば共通範囲をとれ」と教わって少し混乱してます。
回答お願いします。

No.23248 - 2013/11/21(Thu) 01:36:54

Re: 数1 / angel
> この1<α<β<3の意味について、
> これは1<α<3かつ1<β<3かつα<βとおなじことなんでしょうか?


はい。同じです。
ただし、細かく言うなら、1<α<β<3 は、直接的には
 1<α かつ α<β かつ β<3
という意味です。
とはいえ < の持つ性質として、p<q かつ q<r なら、同時に p<r も成り立つ ( 推移律 ) というのがありますから、
α<3 や 1<β も同様に成立します。

> ここで用いている「かつ」という表現は…
「かつ」には ( 少なくとも数学の場面では ) 意味は一つしかありません。2つの条件がある中で、その両方が同時に成立することを表すものです。( 「かつ」を並べれば3つ以上の条件にも対応できる )

> 「「かつ」とくれば共通範囲をとれ」と教わって少し混乱してます。
どういう場面でそう聞いたのかは分かりませんが、言葉通り鵜呑みにしないことです。
※どういう問題/場面に対して教わったのか、とか、背景がすっぽり抜け落ちて言葉だけ覚えていると却って危険です。

多分ですが、数の大きさを範囲として捉える方が分かり易い ( と考えた ) ために、そういう表現になったのだろうと思います。
例えば、
・小学生の年齢は6歳以上、かつ、12歳以下だ
・小学生の年齢は6歳〜12歳の範囲に収まる
は表現は異なりますが、同じ内容ですね。 

No.23250 - 2013/11/21(Thu) 02:00:26

Re: 数1 / 黄桃
>「「かつ」とくれば共通範囲をとれ」
は基本的には正しいです。

基本的には、というのは、「2は素数であり、かつ、1+1=2 である」のような命題では共通範囲という意味が不明だからです。

もし、x だけを含む不等式がいくつかあり 、それらの不等式すべてを満たす x (の範囲)を求める問題であれば、それぞれの不等式を満たすxの範囲の共通部分が答、というのは正しいです。

したがって「1<α<β<3」が何を意味しているか、に応じて正しいかどうかが決まります。

もし、これが、
(1)「α-β平面上で1<α<β<3をみたす(α,β)点の存在範囲」
を意味しているのであれば、「「かつ」とくれば共通範囲をとれ」の通り、
(1)' 「α-β平面上で1<α<3をみたす(α,β)点の存在範囲と1<β<3をみたす(α,β)点の存在範囲とα<βをみたす(α,β)点の存在範囲」との共通範囲
になります。

もしこれが「実数α、βが満たすべき条件は1<α<β<3」という意味であれば、「1<α<β<3」は範囲ではなくて、α,βという数をいろいろ変える毎に真偽が決まる命題、ということになります。例えば、α=1.5, β=2.5 なら真だし、α=0,β=2 なら偽です。
この場合は、α、βがどんな実数であっても、
「1<α<β<3 の真偽」と「1<α<3かつ1<β<3かつα<β の真偽」は同じ
ということを言っています。

両者は見る人が見れば同じことの裏表なのですが、いろいろな見方に慣れていないとわかりにくいかもしれませんね。

#難しいことをいえば、1<α<β<3 とは、α、βの範囲を表しているとも
#両者の満たすべき条件を表しているとも考えられ、を範囲としてみると、
#{(α,β)|1<α<β<3}={(α,β)|1<α<3}∩{(α,β)|1<β<3}∩{(α,β)|α<β}
#という意味になりますし、実数α,βに関する命題とみれば
#1<α<β<3 ⇔ 1<α<3かつ1<β<3かつα<β
#と考えていることになります。

No.23266 - 2013/11/22(Fri) 08:59:45
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