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高1 / 整数論
自然数nに対して,Sn=(3^n)+(2^n)+5とおく
(1)Snが6の倍数であるための条件を求めよ
(2)Snが12の倍数にならないことを示せ
整数苦手なのでお願いします

No.18760 - 2012/10/01(Mon) 22:57:55

Re: 高1 / IT
(1)について
分からないときは、具体的な数を入れて試してみることも有効です。
n=1,2,3,4のとき3^n、2^nを6で割った余りは、それぞれどうなりますか?規則性が分かりませんか?

No.18766 - 2012/10/02(Tue) 00:03:35

Re: lTさん / 高1
それぞれ代入するとSnは
nが奇数のとき6で割った余りが4
nが偶数のとき6で割った余りが0
ということがわかりました
これをどう証明すればいいのですか??

No.18768 - 2012/10/02(Tue) 01:31:01

Re: 高1 / IT
数学的帰納法で証明できると思います。(略解)
任意の自然数nについて 3^nを6で割った余りは3である。
n=1のとき 3^1=3 なので正しい
ある自然数kについて
n=kのとき3^kを6で割った余りは3と仮定3^k=6a+3 (aは整数)
n=k+1のとき
 3^(k+1)=(6a+3)*3=6*3a+9=6*(3a+1)+3
 すなわち3^(k+1)を6で割った余りは3
よって任意の自然数nについて 3^nを6で割った余りは3。

任意の正の奇数nについて
2^nを6で割った余りは2である
(証明)
n=1のとき2^n=2 なので正しい
ある正の奇数kについて
n=kのとき、2^kを6で割った余り2と仮定、2^k=6a+2
n=k+2のとき
  2^(k+2)=(6a+2)*4=6*4a+8=6*(4a+1)+2
よって・・・・ 
任意の正の偶数nについて
2^nを6で割った余りは4であるは 上の結果から証明

No.18769 - 2012/10/02(Tue) 07:05:06
現役 / 整数数列問題
正の整数a1,a2,a3,a4がこの順で等比数列をなし,公比rが整数でなく,かつr>1であるとき,a4の最小値とそのときのa1の値を求めよ.
No.18753 - 2012/10/01(Mon) 21:04:58

Re: 現役 / ヨッシー
rは有理数なので、r=n/m (1<m<n:mとnは互いに素)とおきます。
a4=a1・n^3/m^3 であり、nとmは1以外の公約数を持たないので、
a4 が整数になるためには、a1 が m^3 で割り切れ、しかも、
a1=m^3 のときに、a4=n^3 となるのが、a4 が最小。
その中でも、nが小さいほどa4も小さくなるので、
 r=3/2 a1=8 のとき、
 8,12,18,27
という数列が出来ます。a4の最小は27、そのときのa1は8。

No.18757 - 2012/10/01(Mon) 21:55:07
現役 / 整数問題
正の整数の組(a,b)で,a以上b以下の整数の総和が500となるものをすべて求めよ.ただしa<bとする.
No.18752 - 2012/10/01(Mon) 21:00:00

現役 / 整数問題
(59,66)と(98,102)と出たんですが合ってますかね?
No.18754 - 2012/10/01(Mon) 21:08:16

Re: 現役 / IT
(59,66)と(98,102) の他に(8,32)もあるのでは、どうやって求めましたか?

私の解法(途中まで)
(a+b)(b-a+1)/2=500
(a+b)(b-a+1)=1000=(2*5)^3=(2^3)*(5^3)
(a+b){(a+b)-(2a-1)}=(2^3)*(5^3)

aは正整数なので a+b>(a+b)-(2a-1)
また a<bより、(a+b)-(2a-1)≧2

2a-1は奇数なので
a+b:偶数のとき、(a+b)-(2a-1):奇数
a+b:奇数のとき、(a+b)-(2a-1):偶数
a+b,(a+b)-(2a-1)のどちらかが8の倍数となる

よって
(a+b, (a+b)-(2a-1)) = (5^3,8), (8*5,5^2), (8*(5^2),5)

No.18756 - 2012/10/01(Mon) 21:35:46

Re: 現役 / らすかる
ちょっと違う解法

500=2^2×5^3 なので
500の奇数の約数は5,25,125
よって合計が500になる奇数項の連続整数列は
中央の項が500÷5=100で5項からなる数列つまり98+99+100+101+102
中央の項が500÷25=20で25項からなる数列つまり8+9+…+32
中央の項が500÷125=4で125項からなる数列つまり(-58)+(-57)+…+66
の3つ。
最後の(-58)+(-57)+…+66 は (-58)+(-57)+…+58=0 が消せて
59+60+…+66とできるので
(98,102)(8,32)(59,66)の3個が答え。

No.18761 - 2012/10/01(Mon) 23:01:15

Re: lTさん / 現役
分からなかったので数え上げたら2組でした。
よかったら解法最後までお願いします。

No.18764 - 2012/10/01(Mon) 23:16:29

Re: 現役 / IT
(a+b, (a+b)-(2a-1)) = (5^3,8), (8*5,5^2), (8*(5^2),5)
をそれぞれa,bの連立一次方程式とみて解くだけです。
解法は以上です。
後の計算はご自分でお願いします。

No.18765 - 2012/10/01(Mon) 23:53:30
極限 / サンデー
lim(x→∞)f'(x)=A・・?@のとき
limi(x→∞)(f(x+2)-f(x))を求めよ

平均値の定理より
(f(x+2)-f(x))/((x+2)-x)=f'(c)なるcがxとx+2の間にあり
x→∞の時c→∞より与極限=lim(c→∞)2f'(c)=2A

とあるのですがlim(c→∞)2f'(c)=2A
としてよいことが疑問です。理解できません。どなたか教えてください。よろしくお願いします。

参考)
?@のxはブラックボックスのようなものでcでもbでもrでもなんでも代入できる。すなわち
lim(□→∞)2f'(□)=2Aとできる、ということだから□にcが入っていると考えればよい、
などという回答が帰ってきそうですが、ちょっと待ってください。平均値の定理ではx<c<x+2でありcとxは決して同じになる事はないはずです

No.18747 - 2012/09/30(Sun) 22:39:27

Re: 極限 / らすかる
cとxはもちろん同じではないですよ。
xを大きくしていくと、xがどんなに大きくても
xとx+2の間に式を満たすcが存在するから
lim[c→∞]2f'(c)が存在するのであれば
lim[x→∞](f(x+2)-f(x))も同じ値になる
ということです。

No.18750 - 2012/10/01(Mon) 01:34:29

Re: 極限 / サンデー
回答ありがとうございます。
それで、なぜlim[c→∞]2f'(c)=2Aなのですか?

No.18751 - 2012/10/01(Mon) 18:45:10

Re: 極限 / らすかる
lim[x→∞]f'(x)=A のxは仮の変数であって
平均値の定理のxとは何の関係もありません。
lim[x→∞]f'(x)=A と
lim[a→∞]f'(a)=A と
lim[t→∞]f'(t)=A と
lim[c→∞]f'(c)=A は
すべてまったく同じ意味です。

No.18759 - 2012/10/01(Mon) 22:52:05

Re: 極限 / サンデー
参考)?@のxはブラックボックスのようなものでcでもbでもrでもなんでも代入できる。すなわち
lim(□→∞)2f'(□)=2Aとできる、ということだから□にcが入っていると考えればよい
という説明がやっぱり出てきましたね。

なぜlim[x→∞]f'(x)=A のxは仮の変数であって
平均値の定理のxとは何の関係もないと判断しなければならないのか教えてください。

No.18762 - 2012/10/01(Mon) 23:01:25

Re: 極限 / らすかる
lim[x→∞]f'(x) の内部だけで完結している変数だからです。
例えば
f(x)=3x+5
g(x)=x+1
と書いてあるとき、f(x)のxとg(x)のxは何の関係もありませんね。
それと同じことです。
まさか、f(x)=3x+5 と f(c)=3c+5 が違う意味と思っていませんよね?

No.18763 - 2012/10/01(Mon) 23:08:44
高3 積分計算 / kio
(1)∫2/sinx dx
(2)∫1/x^k dx (1から∞まで積分)

No.18745 - 2012/09/29(Sat) 14:49:41

Re: 高3 積分計算 / kio
> (1)∫2/sinx dx
> (2)∫1/x^k dx (1から∞まで積分)


お願いします。

No.18746 - 2012/09/29(Sat) 14:50:52
(No Subject) / 整数問題
an=7^n+n(n+1) (n=1,2,3,・・・)
とする.anが3の倍数となるような正の整数nの条件を求めよ.
方針全く浮かびませんでした
よろしくお願いします

No.18738 - 2012/09/28(Fri) 21:06:48

Re: / IT
7=3*2+1 ですから 7^n=3*m+1です
No.18739 - 2012/09/28(Fri) 21:20:06
高3 / 整数問題
(n^2−4n+244)^1/4が整数となるような,整数nをすべて求めよ.
よろしくお願いします

No.18737 - 2012/09/28(Fri) 21:02:50

Re: 高3 / らすかる
(n^2-4n+244)^1/4 は {(n^2-4n+244)^1}/4 と解釈され、
この場合解は無数にあります。

(n^2-4n+244)^(1/4) ならば
(n^2-4n+244)^(1/4)=k とおくと
n^2-4n+244=k^4
(n-2)^2+240=k^4
k^4-(n-2)^2=240
{k^2+(n-2)}{k^2-(n-2)}=240
掛けて240、平均が平方数となる2偶数を見つければよい。
掛けて240となる正の偶数の組は(2,120)(4,60)(6,40)(8,30)(10,24)(12,20)
であり、これらの平均は順に61,32,23,19,17,16で平方数は16だけだから
(16+(n-2),16-(n-2))=(12,20)(20,12)
これより n=-2,6

No.18740 - 2012/09/28(Fri) 23:13:46

Re: 高3 / IT
(n^2−4n+244)=(n-2)^2+240=m^4 (mは自然数)とおける
m^4-(n-2)^2=240

n-2=kとおく(表記を簡単にするためです)
m^4-k^2=240…?@
(m^2+k)(m^2-k)=240=(2^4)*3*5
k≧0のとき(m^2+k)>0、k<0のとき(m^2-k)>0
積=240>0なので(m^2+k)>0かつ(m^2-k)>0

kが?@を満たせば-kも?@を満たすので
k≧0のときを考える
(m^2-k、m^2+k)の候補について[(m^2-k)+(m^2+k)]/2=m^2を調べる。
(積・和がともに偶数なので)
m^2-k、m^2+k ともに偶数であるので候補は
(2,120):61
(4,60):32 ※らすかるさんの御指摘どおり転記漏れでした。
(6,40):23
(8,30):19
(10,24):17
(12,20):16 である、このうち
[(m^2-k)+(m^2+k)]/2が平方数であるのは(12,20):16の場合のみである。
よって(m^2-k)=12,(m^2+k)=20 したがって k=4
k<0のとき k=-4
あわせて k=n-2=4,-4 すなわち n=6,-2
 

No.18741 - 2012/09/28(Fri) 23:22:20

Re: 高3 / IT
失礼、らすかるさんとかぶりました。ほとんど同じですが、らすかるさんの方がすっきり正確かもしれません。
No.18742 - 2012/09/28(Fri) 23:26:33

Re: 高3 / らすかる
私の説明よりITさんの説明の方が詳しく書いてあって
わかりやすいと思いますが、途中で(4,60)が足りないようです。

No.18743 - 2012/09/29(Sat) 00:36:38

Re: 高3 / IT
> わかりやすいと思いますが、途中で(4,60)が足りないようです。
ご指摘ありがとうございます。訂正しました。

No.18744 - 2012/09/29(Sat) 01:29:40
数学A / 枕
(1+3x-x^2)^8の展開式におけるx^3の係数を求めよ。
と言う問題で
{1+(3x-x^2)}^8とし二項定理を適用したのですが途中で詰みました。どうしてなんでしょうか?
答では
1をa個 3xをb個 -x^2をc個取り出すとすると
1^(a)・3x^(b)・(-x^2)^c
条件はa+b+c=8・・・?@
b+2c=3・・・?A
?@?Aよりa-c=5なので
(a,c)=(6,1)(5,0)
よって(a,b,c)=(6,1,1)(5,3,0)
よって8C6・2C1・1C1・1^6・(3x)^1・(-x^2)^1 + 8C5・5C3・1^3・(3x)^3=1344x^3・・・(※)
とありました、
まず、(※)で足し算する理由が分かりません。
(a,b,c)=(6,1,1)のときと
(a,b,c)=(5,3,0)のときってのはまったく別物ですよね?
どうして各場合のときのx^3の係数を足し算することで答の係数になるんでしょうか?
教えて下さい。お願いします。

No.18734 - 2012/09/28(Fri) 18:12:50

Re: 数学A / らすかる
例えば (x^2+2x+3)^2 を展開するとき、x^2の項は
x^2×3×2=6x^2 と (2x)^2=4x^2 で、これを足しますよね?
それと同じことです。

No.18735 - 2012/09/28(Fri) 18:24:06
数1 / yuku

x+2y+3=0 のとき、xyの最大値とそのときのx,yの値を求めよ。
何をしていいかわかりません・・・・。
お願いします。

No.18731 - 2012/09/27(Thu) 21:15:55

Re: 数1 / angel
方法は3つあります。

一つはx,yいずれかを消去して、2次式の最大値の問題に持っていくこと。
どちらを消去しても良いですが、x=-(2y+3) として x を消去するなら、
 xy = -y(2y+3) = -2(y+3/4)^2 + 9/8
と平方完成に導きます。

もう一つは解と係数の関係の問題に変形すること。
z=xy, α=x, β=2y と置くと、α+β=-(x+2y)=-3, αβ=2xy=2z ですから、α,βは次の2次方程式
 t^2+3t+2z=0
の解です。この2次方程式が(重解含め)実数解を持つことが必要十分ですから、判別式 D≧0 から z の条件 z≦9/8 が導けます。

最後は相加平均と相乗平均の関係を利用すること。
x+2y+3=0 という条件がある時点で、x,y は正・負、負・正、負・負の組み合わせに限定されますから、xy が最大となるのは負・負の場合のみ。このケースだけ考えれば十分ということになります。
その前提で、
 ( (-x)+(-2y) )/2≧√( (-x)・(-2y) )≧0
ですから、辺々平方して
 2xy≦(x+2y)^2/4=9/4
と分かります。…等号成立条件の -x=-2y は ( x,yの値を求めるよう問題に書いていなくても )、ちゃんと調べなければなりません。

まあ、一番手をつけやすいのは最初のやり方だと思いますが、色々やり方はあって、そういう別のやり方の話が出てくることもあることは、意識しておいた方が良いと思います。

No.18732 - 2012/09/27(Thu) 21:38:43

Re: 数1 / yuku
解説ありがとうございます。
一番目の方法でやりました。
他2つはこれからの参考にさせていただきます。
*
なるほど・・・
最初の式から2次関数の式に変形できるとは・・!
無事解けました,ありがとうございました!

No.18733 - 2012/09/27(Thu) 21:55:46
次のベキ数の収束半径を教えください / たや

Σ(n!)^2 × x^n/(2n)!
n=1

よろしくお願いします

No.18727 - 2012/09/27(Thu) 15:31:28

Re: 次のベキ数の収束半径を教えください / ペンギン
c_n≡(n!)^2/(2n)!
とします。

L=lim_{n→∞} |c_{n+1}|/|c_n|
が存在すれば、1/Lが収束半径となります。

c_{n+1}/c_n=(n+1)^2/[2n・(2n+1)]→1/4 (n→∞)

なので、収束半径は4です。

No.18730 - 2012/09/27(Thu) 17:59:59
数学 / oino子踏み
http://dl.dropbox.com/u/56741990/index/data/早稲田大-2012-17.pdf/
お手数ですが図のある問題なのでこのURLを開いてください。
問1についてなんですが、まず自分は内部にある直角二等辺三角形CDEを色々動かして考えてみてCEが最大になりそうなところを探したんですけど見つけたところでどうやって求めるかの方針が立たず一からやり直し。
直角二等辺三角形の性質は各辺の比が1:1:√2なのでDEの長さが最大のときCEも最大になるんじゃないかと思いDEが最大になるときを色々CDEを動かしてみると直線OBにDEが限りなく近いときになりそうだなと考えたんですけどどうやってそんなDEを求めればいいんだ?となりまた一からやり直し。
そうこうしているうちに10分が経っても答がでず、目標解答時間の2分を大きく超えてしまいました。(しかも解答できてない)
どうしたら答のようになるんでしょうか?
誰か分かる方教えて下さい。お願いします。

No.18726 - 2012/09/27(Thu) 15:16:32

Re: 数学 / oino子踏み
この問題は図が与えられている以上それをベースに考えたほうがいいんでしょうか?
No.18728 - 2012/09/27(Thu) 17:20:08

Re: 数学 / ヨッシー
点CはOB上、点EはAB上に限られているので、
点Cを適当にとって、そこから右斜め上45°に延ばした線と
ABの交点が点E、点Dはその真下、ということなので、
結局△CDEは、下の図のような範囲しか動かないことになり、
点DがOA上に来た時、mは最大になります。

No.18729 - 2012/09/27(Thu) 17:31:33
数A / yuku
赤玉、青玉、白玉それぞれ3個ずつ入った袋がある。
この袋から3つ同時に取り出すとき、

(1)赤、青、白が1個ずつである確率。
(2)少なくとも1個は赤である確率。

(1)=9/28
(2)=16/21

(1)がわかりません。

(2)は余事象を使い、
1-(6/9*5/8*4/7)=1-5/21
        =16/21ができました。

(1)は同じように考えると

ひとつ目が赤だとすると
3/9が赤が出る確率であり、
二つ目が青だとすると
3/8   ::
三つ目が白だとすると
3/9   ::

よって、
3/9*3/8*3/7=・・・

上記のようにしましたが9/28になりません・・・。
ヒント、解説お願いします。

No.18722 - 2012/09/26(Wed) 18:10:45

Re: 数A / yuku

>三つ目が白だとすると
>3/9   ::


すいません訂正です
3/9⇒⇒3/7

No.18723 - 2012/09/26(Wed) 18:12:06

Re: 数A / IT
赤・青・白以外の順番もあります。
No.18724 - 2012/09/26(Wed) 18:25:16

Re: 数A / yuku
うっかりでした;;
3!*3/9*3/8*3/7ですね
助言ありがとうございました!!

No.18725 - 2012/09/26(Wed) 19:24:49
式変形 / さは
(x+y)^2-2(a+1)(x+y)+a^2+1=0から

x+y=a+1±√{(a+1)^2-(a^2+1)}への変形しかたがわかりません

よろしくお願いします。

No.18717 - 2012/09/25(Tue) 18:05:44

Re: 式変形 / IT
> (x+y)^2-2(a+1)(x+y)+a^2+1=0
を(x+y)の二次方程式と見て、解の公式を使うと
x+y=a+1±√{(a+1)^2-(a^2+1)} となります。

No.18718 - 2012/09/25(Tue) 19:25:31

Re: 式変形 / さは
ありがとうございました
No.18719 - 2012/09/25(Tue) 20:50:05
数?U 軌跡 / 夢加
自分で考えても分からなかったので、
解説お願い致します。

?@平面上の2定点O(0,0)A(2,0)と動点P(x,y)がある。
点Pが円x^2+y^2-4y+3=0の周上を動くとき
三角形OAPの重心の軌跡は
(ア/イ,ウ/エ) 半径オ/カの円

?Ax^2+y^ 2=18、y≧0のとき
x+yの最大値はア、最小値はイウ√エ

?B円x^2+y^2-8x-6y+17=0を直線x+y-3=0上にころがすとき
円の中心の描く図形の方程式は x+アy+イウ=0

また第一象限で、上で求めた図形と直線x+y-3=0で
囲まれた部分の面積は エオ

No.18714 - 2012/09/25(Tue) 07:27:17

Re: 数?U 軌跡 / ヨッシー
(1)
x^2+y^2-4y+3=0 は
 x^2 + (y-2)^2 = 1
と書けるので、(0,2) 中心、半径1の円であり、その円周上の
点の座標は、P(cosθ, sinθ+2) と書けます。
よって、△OAPの重心の座標は、
 ((cosθ+2)/3, (sinθ+2)/3)
と書けるので、
 x=(cosθ+2)/3, y=(sinθ+2)/3
とおいて、θを消去すると、
 (3x-2)^2+(3y-2)^2=1
両辺9で割って
 (x-2/3)^2 + (y-2/3)^2 = (1/3)^2
以上より求める軌跡は、(2/3, 2/3)中心、半径1/3 の円となります。

(2)
この半円と、直線x+y=k とが共有点を持つように
kを変化させると、

x=y=3 のとき、最大値6
x=-3√2, y=0 のとき最小値 -3√2

(3)
円の中心(4,3) を通って、 傾きが x+y-3=0 と同じ−1なので、
 x+y-7=0


図より、求める面積は、20

No.18716 - 2012/09/25(Tue) 08:45:10
階差 / なぞなぞ君
S=Σ(k=1〜n)kr^(n-1)を求める際S−rSを求める方法以外に、kr^(n-1)を階差の形にして求める方法がありますが、機械的に階差に分ける方法はないのでしょうか?やはりひらめきがないとだめなのでしょうか?
No.18711 - 2012/09/24(Mon) 20:35:54

Re: 階差 / IT
>S=Σ(k=1〜n)kr^(n-1)を求める際 ・・・
S=Σ(k=1〜n)kr^(k-1) の間違いですか?

>機械的に階差に分ける方法はないのでしょうか?
>やはりひらめきがないとだめなのでしょうか?

知られてない(私が知らない)ところを見ると、あったとしても、かえってテクニカルで’なぞなぞ君’さんの趣旨から外れるのではないでしょうか?

No.18712 - 2012/09/24(Mon) 20:49:18

Re: 階差 / なぞなぞ君
あ、そのとおりです。誤植でした。

テクニカルでも機械的に(どんなrでもいつも同じ手順で)出来るのであれば知りたいです。

No.18713 - 2012/09/24(Mon) 22:01:01
等比数列{a*r^n}の和 / のんです
等比数列で、公比|r|<1ならば、lim_[n→∞]a*r^n=0を用いて
解けると思うのですが、下記の問題では、二項定理を用いて
解いています。やはり二項定理を使わなければ解けないのでしょうか。
よろしくお願いいたします。

具体的には質問は※1〜※6の6つです。

【問題】
fn(x)=cos^nx+con^(n-1)x*sinx+cos^(n-2)x*sin^2x+・・・
   +cosx*sin^(n-1)x+sin^nxのとき、lim_[n→∞]fn(x)=
   f(x)を求めよ。ただし、0<x<πとする。

【解答】
i)cosx=0のとき
0<x<πの範囲で、x=π/2
 このとき、fn(x)=sin^nx=sin^n(π/2)
 よって、lim_[n→∞]fn(x)=lim_[n→∞]sin^n(π/2)=1
ii)cosx≠0のとき
 fn(x)は、初項a=con^nx、公比r=sinx/conx、項数n+1 の等比数列の和である。・・・※1
 ア)r≠1のとき
    0<x<πの範囲で、x≠π/2
   fn(x)=a{1-r^(n+1)}/(1-r)
=cos^nx{1-(sinx/cosx)^(n+1)}/{1-(sinx/cosx)}
=(中略)
={cos^(n+1)x-sin^(n+1)x}/(cosx-sinx)
   ここで、分母cosx-sinx≠0よりx≠π/4
   よって、 0<x<π,x≠π/2,x≠π/4のとき
    -1<cosx<1 すなわち |cosx|<1
0<sinx<1 すなわち |sinx|<1
   よって、
    lim_[n→∞]fn(x)
=lim_[n→∞]{cos^(n+1)x-sin^(n+1)x}/(cosx-sinx)
=0
 イ)r=1のとき
0<x<πの範囲で、x=π/4
fn(x)=(n+1)a
=(n+1)cos^nx
=(n+1)cos^n(π/4)
=(n+1)(1/√2)^n・・・※2
=(n+1)/(√2)^n・・・※3

※1について
 関数fn(x)が、「初項a=con^nx、公比r=sinx/conx、項数n+1 の等比数列の和である」ことは、
cosxが0かどうかには依存しないので、※1を記述するのは「ii)cosx≠0のとき」の後ではなく、
「i)cosx=0のとき」の前の方が適切ではないでしょうか。

※2について
 この式の(1/√2)^nで、|1/√2|<1であるので、
 lim_[n→∞](n+1)(1/√2)^n=0としてはいけないでしょうか。
数列{ar^n}の極限を求める際に、|r|<1ならば
lim_[n→∞]ar^n=0であるので、これを適用できないでしょうか。
それとも、式の中に(n+1)があるのでlim_[n→∞](n+1)=∞であることから、単純にはいかないということでしょうか。

※3について
 模範解答では※2をさらに※3のように変形し、
分母(√2)^nについて二項定理を用いて以下のように解いていますが、
上記※2で述べたように簡単にはいかないでしょうか。


√2=1+hとおくと、二項定理より、n≧2のとき・・・※4
(1+h)^n=nC0*h^0+nC1*h^1+nC2*h^2+…+nCn*h^n
>nC2*h^2={n!/2(n-2)!}*h^2・・・※5
={n(n-1)*h^2}/2 より
0<{n(n-1)*h^2}/2<(1+h)^n=(√2)^n
各辺とも正であるから、各辺の逆数をとって
0<1/(√2)^n<2/n(n-1)*h^2
各辺にn+1を掛けて
0<(n+1)/(√2)^n<2(n+1)/n(n-1)*h^2

よって、
lim_[n→∞]{2(n+1)/(n(n-1)*h^2}
=lim_[n→∞]{2(1+(1/n))/(n(n-1)*h^2}
=0
はさみ打ちの原理より
lim_[n→∞](n+1)/(√2)^n=0
したがって、
lim_[n→∞]fn(π/4)=0

i)ii)より0<x<π/2,π/2<x<πのとき f(x)=0・・・※6


※4について
 一般に二項定理は、(a+b)^nで、nが正の整数のときと
定義されているようなのですが、模範解答ではn≧2のとき
と断っています。その理由は何ですか。

※5について
 また、模範解答と同じくはさみ打ちの原理を用いるとしても
n=1のときnC1*h^1=nhですから、逆数をとって
1/nhなので、lim_[n→∞](1/nh)=0 を使った方が計算も
簡単だと思うのですが、わざわざn=2の項を使うのは何故ですか。

※6について
イ)のi)でx≠π/4 といっているのに、0<x<π/2,π/2<x<π
としか言っていないのはなぜですか。
これを0<x<π/4,π/4<x<π/2,π/2<x<πあるいは
0<x<π、ただしx≠π/2,x≠π/4
または、
0<x<π、ただしx=π/2,x=π/4を除く、などとしてはいけませんか。


長い質問となってしまいましたが、よろしくお願いいたします。

No.18705 - 2012/09/23(Sun) 15:53:19

Re: 等比数列{a*r^n}の和 / IT
私は、ひとつだけ回答します。
>※1について
>関数fn(x)が、「初項a=con^nx、公比r=sinx/conx、項数n+1 の等比数列の和である」ことは、
>cosxが0かどうかには依存しないので、※1を記述するのは
>「ii)cosx≠0のとき」の後ではなく、
>「i)cosx=0のとき」の前の方が適切ではないでしょうか。

cosx=0のとき 公比r=sinx/cosx の分母=0となり、ダメです。 0で割らないことは基本のきだと思います。

※初項a=con^nx などは cos が正しいですよね。

No.18707 - 2012/09/23(Sun) 18:48:30

Re: 等比数列{a*r^n}の和 / ヨッシー
※2,※3は
>それとも、式の中に(n+1)があるのでlim_[n→∞](n+1)=∞であることから、単純にはいかないということでしょうか。
ということですね。

No.18710 - 2012/09/24(Mon) 19:04:56

Re: 等比数列{a*r^n}の和 / IT
※4について
> 一般に二項定理は、(a+b)^nで、nが正の整数のときと
>定義されているようなのですが、模範解答ではn≧2のとき
>と断っています。その理由は何ですか。


※5について
>n=1のときnC1*h^1=nhですから、逆数をとって
>1/nhなので、lim_[n→∞](1/nh)=0 を使った方が計算も
>簡単だと思うのですが、わざわざn=2の項を使うのは何故ですか。

正しく論証できればそれで良いですし、間違いがあれば指摘があると思いますので、ご自分で「n=1のとき・・・」の続きを解いてUPしてみられると良いのでは。(※4と※5は関連しています)

No.18715 - 2012/09/25(Tue) 07:33:04

Re: 等比数列{a*r^n}の和 / のんです
皆様へ
はさみ打ちの原理の直前の
lim_[n→∞]{2(1+(1/n))/(n(n-1)*h^2}
=0 は誤記でした。申し訳ありません。
正しくは、
lim_[n→∞]{(2n+2)/(n^2-n)*h^2}
=lim_[n→∞](2/n+2/n^2)/(1-1/n)*h^2
=0 です。

ITさま
※1について、cosのスペルミスご指摘、ありがとうございます。
※4,5について
n=1のとき
nC1*h^1
=nh であるから
(h+h)^n>nh
よって
0<nh<(1+h)^n=(√2)^n
各辺の逆数をとって
0<(√2)^n<nh
各辺にn+1を掛けて
0<(n+1)/(√2)^n<(n+1)/nh
lim_[n→∞](n+1)/nh
=lim_[n→∞](1/n+1/n^2)/(h/n)
=0
とできないでしょうか。
だとすると、n=2のときと同様にはさみ打ちの原理へつなげて
いけると思うのですが。

ヨッシー さま
※2、3について、ありがとうございます。出来れば、「式の中に(n+1)があるのでlim_[n→∞](n+1)=∞であることから、単純にはいかない」の類例を教えて頂けないでしょうか。イメージ的には分かったような気はするのですが、もっと単純化した例があると、大変助かります。

※6は私の勘違いでした。申し訳ありません。前言撤回です。

No.18720 - 2012/09/25(Tue) 21:25:16

Re: 等比数列{a*r^n}の和 / IT
> ※4,5について
> n=1のとき

n=1のときだけのことを考えてもあまり意味がない
> nC1*h^1
> =nh であるから
> (h+h)^n>nh

これも不等式としてはまちがいではないですが、使おうとしているのは
(1+h)^n>nh では?
> よって
> 0<nh<(1+h)^n=(√2)^n
> 各辺の逆数をとって
> 0<(√2)^n<nh

逆数になってないのでは?
> 各辺にn+1を掛けて
> 0<(n+1)/(√2)^n<(n+1)/nh

ここまでn=1を前提に証明を進めていますので以下のlim_[n→∞]の議論にはつながりません。

仮にn≧1を前提にしたとしても
> lim_[n→∞](n+1)/nh
> =lim_[n→∞](1/n+1/n^2)/(h/n)
> =0

ではなくて
lim_[n→∞](n+1)/nh=(1/h)lim_[n→∞](n+1)/n
=(1/h)lim_[n→∞](1+1/n) = 1/h ですので間違っています。

No.18721 - 2012/09/25(Tue) 22:23:27

Re: 等比数列{a*r^n}の和 / のんです
ITさま

ご指摘ありがとうございます。返信が大変遅くなってしまい、申し訳ありませんでした。

No.19055 - 2012/10/27(Sat) 16:31:41
初等幾何です / rio
添付の問題なのですが答えが出ません。問題の条件では三角形PABの面積を変えずにCの位置が動かせ、したがってMの位置が動かせます。つまり三角形MLNと三角形PCDの面積を変えることができます。
とすると、与えられた9と4という面積から三角形PABの面積が確定するわけではないということでしょうか。MLNとPCDの面積の合計が不変なのかなとか、面積が9と4になる瞬間だけ、60度などの角度が確定して突破できるのかなどと考えましたが行き詰っています。よろしくお願いします。

No.18702 - 2012/09/22(Sat) 23:44:22

Re: 初等幾何です / らすかる
PA=a, PB=b, PC=c, PD=d とおいて
△PCA,△PBD,△PAB,△MLB,△NAL,△PCN,△PNMの面積を順に出して
△PAB=△MLB+△NAL+△PNM+△MLN
として地道に計算したら出ました。
△PABの面積はちゃんと確定します。

No.18703 - 2012/09/23(Sun) 00:29:01

Re: 初等幾何です / rio
ありがとうございました。40になりました(^^)
No.18709 - 2012/09/24(Mon) 00:47:10
解答法をお願いします。 / たね
二次関数(1/4)x二乗のグラフ上x座標が4である点Aを、x座標がK(K≠4、K>0)である点Pを、x軸上にx座標が−4である点Bをとったものである。原点を0として、次の問いに解答せよ。
(1)点Aのy座標は?
(2)この二次関数でxの値が1から4まで増加するとき、変化の割合は?
(3)直線ABの方程式は?
(4)△ABOの面積は?
(5)△PBOの面積が△ABOの面積の3倍になるとき、Kの値は?

No.18699 - 2012/09/21(Fri) 08:45:41

Re: 解答法をお願いします。 / ヨッシー
二次関数 y=(1/4)x^2 ですね?
こういうことでいいでしょうか?

(1) y=(1/4)・4^2=4
(2) x=1 のとき y=(1/4) なので、変化の割合は
 (4−1/4)/(4−1)=5/4
(3) y=4
(4) 8×4÷2=16
(5)

OAを3倍に伸ばした点(12,12) を通り、BOに平行な直線
y=−x+24 と、y=(1/4)x^2 の交点は、
両者連立させて解くと、
 (x,y)=(8, 16), (-12, 36)
であり、K>0 より、K=8

No.18700 - 2012/09/21(Fri) 15:16:18

(3)について / たね
直線ABのBはX軸上にX座標が−4である点BとなりBの座標は(−4、0)だと思ったのですが…こうした場合の直線ABの方程式はどうもとめればよいですか?
No.18704 - 2012/09/23(Sun) 12:07:28

Re: 解答法をお願いします。 / ヨッシー
失礼しました。

こうですね。
ABの傾きは1/2 で、点(4,4)を通るので、
 y=x/2+a
に、(4,4) を代入して、4=2+a より、a=2。よって、
 y=x/2+2
が求める直線の式です。

点Pは、y座標がAの3倍の12の点を求めます。

No.18708 - 2012/09/23(Sun) 21:42:32
点と直線 / 里江
自分で考えても分からなかったので、
解説お願い致します。

?@3直線x+3y=2、x+ay=0、ax-2y=-4 について

?T3直線が同じ点で交わるようなaの値はアイ±√ウ ?U?T以外の場合で3 直線が三角形がつくらないようなaの 値はエオ/カ、キ

→文字式が1つだけのパターンなら解けるのですが、
こちらはうまく処理できませんでした。

?A平面上に2点A(1,2)(3,8)と直線y=mx +kがあるとき

?T2点A、Bを通る直線と直線y=mx+ kとが共有点を持たないとき m、kの満たす条件は m=ア、 k≠イウ

?U線分ABと直線y=mx+kとが共有点 を持たないとき、m、kの満たす条件を不等式で表すと (m+ k-エ)(オm+k-カ)>0

?B2直線ax+by+3=0、-6x+ay-b=0 がある。

?Tこの2直線が点(-1、2)で交わってい るときa=アイ、b=ウエ

?U直線3x+2y=1が直線ax+by+3=0 に平行であり、直線-6x+ay-b=0に垂直であるとき、a=オ、 b=カ

No.18695 - 2012/09/20(Thu) 08:00:52

Re: 点と直線 / X
1)
x+3y=2 (A)
x+ay=0 (B)
ax-2y=-4 (C)
とします。
(前半)
基本的な考え方は定数に文字を含む方程式が1つの場合と
変わりはありません。
(A)(B)の交点の座標をaを用いて表し、その結果を(C)に代入して
aについての方程式を立てます。
後半)
求める条件は
(A)と(B)が平行の場合 (P)
又は
(B)と(C)が平行の場合 (Q)
又は
(C)と(A)が平行の場合 (R)
となります。
係数の比を考えると、(P)の場合は
1:3=1:a (D)
(Q)の場合は
… (E)
(R)の場合は
… (F)
(D)(E)(F)を解くわけですが、1つだけaが実数解を持たない
場合があります。

No.18696 - 2012/09/20(Thu) 08:20:45

Re: 点と直線 / X
2)
I)
条件から直線ABの方程式は
y=3(x-1)+2
つまり
y=3x-1
これと直線y=mx+kが平行であるためには
傾きが等しく、かつy切片が等しくない
という条件が必要となります。
II)
I)の過程から線分AB上の点の座標は
(t,3t-1) (1≦t≦3 (P))
と置くことができます。
これが
直線y=mx+k (A)
との交点であるとすると
3t-1=mt+k
これより
(m-3)t=-k-1 (B)
よって求める条件は次のいずれかになります。
(i)直線AB//(A)の場合
m=3
(ii)直線AB//(A)ではない場合
m≠3ですので(B)より
t=(-k-1)/(m-3)
これが(P)に含まれなければよいので
(-k-1)/(m-3)<1 又は3<(-k-1)/(m-3)
これを(-k-1)/(m-3)についての二次不等式で表現すると
{(-k-1)/(m-3)-1}{(-k-1)/(m-3)-3}>0
∴…

No.18697 - 2012/09/20(Thu) 08:30:50

Re: 点と直線 / X
3)
I)
ax+by+3=0、-6x+ay-b=0
に交点の座標である(x,y)=(-1,2)を代入し
得られる2つの等式をa,bについての連立方程式
と見て解きます。
II)
平行、垂直の条件からa,bについての連立方程式を立てます。
平行の条件は1)の後半で用いた条件と同じです。
垂直の条件としてはいわゆる(傾きの積)=-1を用いるのが
簡単と思います。その際ネックになるのが
-6x+ay-b=0
においてa=0となるか否かということです
(傾きを求めるためにはaで割る必要がありますので)
が、この問題の場合は先に処理をした
ax+by+3=0
に対する平行の条件からa≠0でなければならなくなりますの
で問題はありません。

No.18698 - 2012/09/20(Thu) 08:37:42
ベクトルの問題 / さは
↑OA=(1,0),↑OB=(1,2)のとき、↑OP=α↑OA+β↑OB(1≦α≦3,0≦β≦1)をみたす点Pの存在領域を図示し、その面積を求めよ。

答えは、4です

よろしくお願いします。  

No.18693 - 2012/09/19(Wed) 23:29:13

Re: ベクトルの問題 / ヨッシー
α=1,β=0 のときの 点PをP1とします。
α=1,β=1 のときの 点PをP2とします。
α=3,β=1 のときの 点PをP3とします。
α=3,β=0 のときの 点PをP4とします。
平行四辺形P1P2P3P4が、点Pの存在領域になります。

No.18694 - 2012/09/20(Thu) 07:02:59
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