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相加相乗平均の適用条件 / 小心者
相加平均≧相乗平均の公式に適用条件というのはあるのでしょうか?

「相加相乗平均の公式が使えるのは1)●、△がともに正数で●+△が一定、または、2)●、△がともに正数で●×△が一定の場合」・・(※)
だとどこかで習っていたのですが、●+△が一定でないのに相加相乗平均の公式を使っているものが見つかりました

問い
正数x、yが(1/x)+(1/y)=1を満たして変化する時、x+yの最小値を求めよ。

1=1/x+1/y≧2√(1/x)(1/y)より√xy≧2(これは和が一定なので今までの知識(※)通りですが

x+y≧2√xy≧2・2=4の最左辺≧中辺の部分がx+yが一定でもx・yが一定でもないのに相加相乗平均の関係を使っています。一体どういうことなんでしょうか。

どなたか分かる方いらっしゃいましたら教えてください。宜しくお願いします

No.16831 - 2012/02/05(Sun) 00:45:51

Re: 相加相乗平均の適用条件 / デフォルメ
こんばんは。僕は単なる通りすがりの高校生で、別にどこかの予備校で数学を教えたりいたりなんかはしませんので内容の信憑性については何とも言えないのですが、思ったことがあったので今回コメントさせていただきます。

僕はそもそも相加相乗平均について変数の値が一定かどうかなど考えて使ったことはありません。なので公式を適応する変数の値が一定である必要は無いのではないかというのが僕の結論です。
そもそも考えてみれば以下の流れで相加相乗平均についての公式が得られます。

(√x-√y)^2≧0 より
x+y≧2√xy
(当然、x≧0かつy≧0)

そう考えるとx、yが共に正の整数ならばいつでも、即ち値が仮に変動するものであっても上記の条件の下ならば常に成立するはずです。
よって小心者さんが言うような適用条件は無いように思われます。

No.16835 - 2012/02/05(Sun) 02:00:28

Re: 相加相乗平均の適用条件 / angel
> 相加相乗平均の公式が使えるのは…(略)…

× 相加相乗平均の公式が使えるのは
○ 相加相乗平均の公式が「便利に」使えるのは

公式はあくまで相加平均と相乗平均の大小関係を言っているだけであって、どちらかが一定になるかどうかは関係ありません。正の数が対象であれば常に成り立ちます。

でも、最大値/最小値を求める時には、どちらかが定数になってくれないと、問題を解くのに役立ちません。そういう意味では「使えない」になります。
※useful/useless と applicable/inapplicable のどちらも、日本語では「使える/使えない」になるので注意。

今回は、一つの不等式だけでは解けないので、そのままでは「使えない」ところ、二つの不等式を組み合わせて「使える」ように工夫した、と考えれば良いと思います。

No.16837 - 2012/02/05(Sun) 10:59:43

Re: 相加相乗平均の適用条件 / 小心者
納得しました!感謝感謝です!
No.16838 - 2012/02/05(Sun) 13:52:00
表記法 / あでぃすあべば
写真では、行列の1,1成分と2,1成分をまとめてベクトル表記し、1,2成分と2,2成分をまとめてベクトル表記
してひとつの行列の( )の中にベクトルを二つ表記していますが、この書き方は入試答案などで正式に認められているのでしょうか?このような表記法を他で見たことが無いので不安に思っています。どなたか教えてください。よろしくお願いします。

No.16827 - 2012/02/04(Sat) 21:03:21

Re: 表記法 / _
とりあえず、見てすぐ意味がわかる書き方であると思いますし、実際よく見る書き方です。

---

ただ、これが入試で認められるかというと話は別です。というか、あなたの受ける試験で実際に採点に関係する人にしか明確な回答はできないと思います。

試験には、採点に関する基準というものが設定され、それに従って採点がされます。この基準が全ての学校で共通しているわけではないでしょうし、もっと言えば試験毎に設定されうるものでしょう。ある試験では「すぐ見りゃわかるからこれでいいでしょ」であっても、また別の試験では「高校の教科書に使われていない書き方なのでダメ」という事もあるかもしれません。

結局、ご自身で判断下さい、ということになるかと。私ならそういうことを気にしている暇があったら一問でも多く解きます。

No.16829 - 2012/02/04(Sat) 22:05:37

Re: 表記法 / あでぃすあべば
よく見る書き方、とありますが、一体どこで‘よく’見るのか教えてください。

この書き方は数学的に正しいと認められているものなのですか?

No.16832 - 2012/02/05(Sun) 00:49:29

Re: 表記法 / _
線形代数のテキストとかですかねえ。多分入門用の本でもそういう書き方をしてるのではないかと思います。

厳密に同じ表記法ということになると、ベクトルに矢印を付しているような高校数学の流儀での書き方ということになって、とりあえず手元に今高校数学の本がほとんどなくて例が1つしか挙げられないのですが、『モノグラフ 行列』(科学新興新社)には載ってました。

No.16833 - 2012/02/05(Sun) 01:05:14

Re: 表記法 / あでぃすあべば
この書き方は数学的に正しいと認められているものなのか教えてください
No.16849 - 2012/02/07(Tue) 05:36:31

Re: 表記法 / ヨッシー
「数学的に正しいと認められている」とはどういう状態でしょうか?

+、−、×、÷、√、sin などは「数学的に正しいと認められている」のでしょうか?
仮に、
1)教科書に載っている
2)多くの人がそれを認めている
ことをそう呼ぶのだとすると、行列をベクトルを並べて書く方法は、
1)高校の教科書ではまず見かけませんが、大学の線形代数のテキストには、普通に見られます。
ここでいう「普通に」は、「例外なく」ではなく「たいした苦労もせずに」という意味です。
私の手元には1冊しかありませんが、これにも載っています。

2)したがって、大学で線形代数を受けた人や、興味を持って
勉強している人は、疑問なく認めています。

よって、「数学的に正しいと認められている」と言えます。

「入試答案などで正式に認められているか」については、上で
_ さんが書かれたとおりです。
そう考えると、添付の書物に、こういう表記がしてあるのは
やや不注意かとは思います。(事前に、あるいは、シリーズを通して、定義されていれば別です)

No.16850 - 2012/02/07(Tue) 07:18:28
固有値 / アディスアベバ
2次正方行列A,Bについて、逆行列を持つ適当な二次正方行列Pが存在しP^-1AP=Bを満たすならば、AとBの固有方程式は一致する事を示せ。
解)略

コメント)『A,Bが実数の固有値を持つ場合、それは固有方程式の解』《ですから、当然一致する事になりますね。》

『』部は分かるのですが《 》部が分かりません。私にとっては当然でないのでどこが当然なのか教えてください

No.16825 - 2012/02/04(Sat) 19:21:54

Re: 固有値 / angel
2通りの切り口があります。

・固有ベクトルに着目
 Aが固有値λと、それに対応する固有ベクトルvを持つ、
 つまり Av=λv (v≠o) だとすると、
 ベクトル u=P^(-1)v (この時u≠o) に対して
  Bu=P^(-1)AP・P^(-1)v
   =P^(-1)Av
   =P^(-1)・λv
   =λP^(-1)v = λu
 なので、自動的にBも固有値λと、対応する固有ベクトルuを持つことが分かります。
 で、これはAの全ての固有値で同様のお話になりますから、A,Bの持つ固有値は全て同じ、ということで固有方程式も一致することになります。

・行列式の性質に着目
 B=P^(-1)AP であることから、λE-B=P^(-1)( λE-A )P が成立します。
 ※計算して確かめてください
 で、行列式の性質
  det(XY)=det(X)det(Y)
  det(X^(-1))=1/det(X) ( 1=det(E)=det(XX^(-1))=det(X)det(X^(-1)) より )
 から、
  det(λE-B)=det(P^(-1))det(λE-A)det(P)=det(λE-A)
 ということで、Aの固有方程式 det(λE-A)=0 も、Bの固有方程式 det(λE-B)=0 も同じ形になるわけです。

No.16830 - 2012/02/04(Sat) 22:11:35

Re: 固有値 / アディスアベバ
回答有難うございます。

その2つの切り口ってそれってもうこの問題を解いちゃってますよね。そうじゃなくて何らかの事実から解かなくても(証明しなくても)(証明すべきことは)明らかだ、という文脈かと思っていたので、その事実とは何なのかと知りたい、と思ったのですが・・。

No.16834 - 2012/02/05(Sun) 01:10:33

Re: 固有値 / angel
> その2つの切り口ってそれってもうこの問題を解いちゃってますよね。そうじゃなくて…(略)…

いや、そりゃ、ちゃんと計算過程を書かないと、説明にならないでしょうが。

アディスアベバさんの求める「事実」というのは、行列の固有値・固有ベクトルに関する性質そのものです。「明らか」と思えないのであれば、固有値・固有ベクトルの持つ意味をもうちょっと見つめ直すしかないです。

No.16836 - 2012/02/05(Sun) 10:41:14

対角化の話 / angel
あー、ひょっとしたらこの話の方が分かりやすいかもしれません。話としては「固有ベクトルに着目」と同じようなものですけど。添付の図をご覧ください。
※なお、図の文章中「同じ形に対角化」といっているのは、λ1,λ2を含んでいる行列 ( 対角成分以外が全て0なので、対角行列 ) が同じであることを言っています。

No.16840 - 2012/02/05(Sun) 23:50:39
高2 三角関数 / klmo
△ABCにおいて、AB=3、BC=4、CA=xとする。
(1)xのとり得る値を求めよ。
(2)cosA,cosBをそれぞれxで表せ。
(3)△ABCが鋭角三角形の時、xの値の範囲を求めよ。

(1),(2)は分かったのですが、(3)がわかりません。
解答では
「『AB<BCだから、△ABCが鋭角三角形であるためには、AおよびBが鋭角であればよい。』
すなわち、0<cosA<1、かつ0<cosB<1
これを解いて、√ 7<x<5」
としていましたが、『』のところがわかりません。
教えてください。

No.16817 - 2012/02/03(Fri) 18:58:03

Re: 高2 三角関数 / X
AB<BCより∠C<∠Aはよろしいですか?。
これより∠Aが鋭角であるならば∠Cも鋭角になります。

No.16818 - 2012/02/03(Fri) 20:40:06
10’10月P62 / 84
A=((a b)(c d))
としAの固有方程式の解は相異なる二つの0でない実数解α、βを持つと仮定する。

α、βに対して其々の方向の異なる(一次独立な)2つのベクトル、ベクトルq、ベクトルrが存在し、
Aベクトルq=αベクトルq
Aベクトルr=βベクトルr
を満たす事を示せ

解答をそのまんま写しますと

αE−A=((α-a -b)(-c α-d))とし二つの行ベクトル(第1,2行)をベクトルa1,ベクトルa2とするとベクトルa1,ベクトルa2は同時に0ベクトルとなることはなく
lxE-Al=0よりベクトルa1,ベクトルa2(この内の少なくとも一方は0ベクトルではない)
そこでベクトルa1(またはベクトルa2)に垂直な方向のベクトルの1つをベクトルqとすれば
(αE-A)ベクトルq=0ベクトル
となる。すなわちAベクトルq=αベクトルqとなるベクトルq(≠0ベクトル)が存在する。以下略

ですが冒頭辺りのベクトルa1,ベクトルa2の成分が解答の書き方では分からないので、どなたか解答の他の部分から逆算して教えてください

よろしくお願いします

No.16816 - 2012/02/03(Fri) 02:51:36

Re: 10’10月P62 / angel
解答にあるような αE-A の成分で考えると書くのが面倒なので、ちょっと問題を分解してシンプルにしましょう。

一つ目は
・行列X (X≠O) に対し、det(X)=0 の時、Xu=o (u≠o) となるベクトル u が存在する
です。この証明は添付の図をご覧ください。
※念のためですが、det(X) は X の行列式を表します
※元の話のベクトルa1,a2がどうこうの話はここに該当します

これが示されれば、det(αE-A)=det(βE-A)=0 であることから、(αE-A)q=o, (βE-A)r=o となる q,r の存在が示せます。
※2個の異なる固有値を持つことから、αE-A≠O, βE-A≠O です。さもなくば、固有方程式が重解を持つことになりますから。

で、(αE-A)q=o ⇔ αEq-Aq=o ⇔ αq-Aq=o ⇔ Aq=αq
ということで、問題にある形になります。( r,βの組み合わせについても同様 )

で、二つ目は
・Aq=αq, Ar=βr ( q,r≠o, α≠β ) に関して、q,rは一次独立
です。
こっちは簡単です。
もし一次独立でない ( 一次従属 ) とすると、q=γr なる実数γ(γ≠0)が存在するため、
 Xq=X(γr)=γXr=γβr
一方
 Xq=αq=αγr
両者を比較し γβr=αγr
r≠o のため γβ=αγ、これは α≠β かつ γ≠0 に矛盾するという寸法で。

No.16823 - 2012/02/04(Sat) 11:30:35

Re: 10’10月P62 / 84
回答ありがとうございます

結果・・a1とa2の成分はどうなるのでしょうか?

また※2個の異なる固有値を持つことから、αE-A≠O, βE-A≠O です。さもなくば、固有方程式が重解を持つことになる、というのがよくわかりません

よろしくおねがいします

No.16826 - 2012/02/04(Sat) 19:55:03

Re: 10’10月P62 / angel
> 結果・・a1とa2の成分はどうなるのでしょうか?

上の図の証明の中で a1, a2 にあたるのは (a,b), (c,d) です。(a,b)と(b,-a)、(c,d)と(d,-c) は内積を計算すればすぐに垂直であることが分かると思います。

> また※2個の異なる固有値を持つことから、αE-A≠O, βE-A≠O です。さもなくば、固有方程式が重解を持つことになる、というのがよくわかりません

 さもなくば
 … A=αE または A=βE ならば
 固有方程式が重解を持つことになる
 … 実際に固有方程式を計算して確かめてください

例えば A=αE ならば、det(xE-A)=det((x-α)E)=(x-α)^2 ですから、固有方程式は (x-α)^2=0 で重解を持ちますよね。

No.16828 - 2012/02/04(Sat) 21:48:49
式変形の進め方 / 信者
直線l:mx+ny=1が、楕円C:x^2/a^2+y^2/b^2=1(a.b>0)に接しながら動くとする。

(1)点(m,n)の軌跡は楕円になる事を示せ

スマートな別解もありますが、それは置いといて、

No.16661のangelさんの記事にある、「0でないなら同値変形のまま進める」「0かもしれない場合は、0の時だけを場合わけして、残りを同値変形で進める」・・(☆)という考え方に基づいて
解答(の一部)を作ってみました
(あえて説明も入れました)


x^2/a^2+y^2/b^2=1・・(※)
両辺に(ab)^2(≠0)をかけて
((ab)^2≠0より同値は保たれ)

(※)⇔(bx)^2+(ay)^2=(ab)^2・・?B

(?Bにn^2をかけたいが、nが0か0でないのか分からないのでn=0、n≠0で場合わけをすると)

(?T)n≠0のとき

?Bの両辺にn^2をかけて(n^2≠0より同値は保たれ)

?B⇔(nbx)^2+a^2(ny)^2=(abn)^2
l:mx+ny=1・・?@を代入して
(a^2m^2+n^2b^2)x^2-2a^2mx+a^2(1-(bn)^2)=0・・?A

?@)m≠0のとき
?Aが重解を持つ条件は
D/4=0
a≠0かつbn≠0より
a^2m^2+b^2n^2=1
(m,n)の軌跡はa^2x^2+b^2y^2=1かつx≠±1/a

?A)m=0のとき

(?U)n=0のとき
?@よりm≠0である
よって?Bの両辺にm^2をかけても同値は保たれ
?B⇔(bmx)^2+(amy)^2=(abm)^2
 
(☆)の教えを守って作りましたが、(☆)の意味はこれで合ってますでしょうか?(☆)の発案者のangelさんまだいらっしゃいましたらどうかご確認ください。よろしくお願いします。

No.16815 - 2012/02/02(Thu) 23:23:22

Re: 式変形の進め方 / angel
こんばんは。angelです。
大体考え方は合っていると思います。
ただ、惜しいところもありますし、解答としては微妙な(減点を喰らいかねない)所もあります。

惜しい所としては(II)
n=0 という非常に特殊な条件なので、m の値も非常に限られます。そこを踏み込むべきです。
具体的には、n=0 の時、直線lは mx=1 の形になり、これは y軸に平行な直線なので、楕円Cに接するとすれば x=±a になります。なので、m=±1/a と絞れます。

なぜ踏み込むべきかというと、それは(I)で埋まらなかった部分を埋める目的があるからです。
問題の目的は「(m,n)の軌跡がある楕円(の全体)であることを示す」です。ところが(I)では、楕円の内 (±1/a,0) が対象外になっています。つまり「楕円の全体」には不足です。そこで、(II)で不足分の(±1/a,0)を埋めようとなるわけです。

あと「微妙」といったところは、折角「同値変形」を使っているのに、そう断言していないところがあることです。
軌跡の問題ですので、最終的には「必要十分条件」を示さねばなりません。そこを「必要条件」しか説明していない ( 「十分条件」が不足 ) と取られると、減点になります。
具体的にどこかというと(I)のD/4=0のところ。
 lとCが接する⇔D/4=0
の同値を一言説明していれば、突っ込み所がありませんでした。

まあ、解答例を作ってみますので、参考にしてください。

No.16819 - 2012/02/03(Fri) 22:05:12

解答例 / angel
(I) n≠0 の場合
 l の方程式に関して mx+ny=1⇔y=(1-mx)/n であるため、
 lとCが接する
 ⇔ y=(1-mx)/n を C の方程式に代入して得られる
  xの二次方程式が重解を持つ

 ここで、y=(1-mx)/n を C の方程式に代入すると
  x^2/a^2+(1-mx)^2/(b^2n^2)=1
  ⇔ (a^2m^2+b^2n^2)x^2-2a^2mx+a^2(1-b^2n^2)=0
 重解を持つ⇔判別式D=0 であるため、
  D/4=a^4m^2-a^2(1-b^2n^2)(a^2m^2+b^2n^2)=0
 これより b^2n^2(a^2m^2+b^2n^2-1)=0
 ゆえに、lとCが接する⇔a^2m^2+b^2n^2=1 であるため、
 (m,n)の軌跡は、楕円 a^2x^2+b^2y^2=1
 ただし、n≠0 であるため (±1/a,0) を除く
(II) n=0 の場合
 l の方程式は mx=1 となり、これは y軸に平行な直線を表す。
 よって、 lがCと接する⇔lがx=±aと一致する
 となるため、m=±1/a
 すなわち (m,n)=(±1/a,0)

以上より、(I),(II)を併せると、(m,n)の軌跡は楕円a^2x^2+b^2y^2=1 である。

No.16820 - 2012/02/03(Fri) 22:20:33

Re: 式変形の進め方 / 信者
ありがとうございます!
また何かあったらよろしくお願いします!

No.16847 - 2012/02/07(Tue) 03:10:42
角度の比です / コギト
AB=9,BC=8,CA=7の?僊BCにおいて、辺BCの中点をMとする。またAB上に∠ACB=∠ANCとなる点Nを取り、∠BCNの二等分線とABの交点をPとする。
1、∠ANC=∠MNBを求めよ。
2、∠CNM:∠CPMをもっとも簡単な比で求めなさい。

1は出来たのですが、2がお手上げです…
円周角とかも使えず困ってます。

どなたかお願いします。

No.16810 - 2012/02/02(Thu) 02:09:38

Re: 角度の比です / みと
MPが△CNMの外角(∠NMB)の二等分線になるので、2:1

図に記入されている値以外の
PN=14/9,PB=2,MN=28/9
を求めて確認してください

No.16814 - 2012/02/02(Thu) 20:21:53
高校生 / ゴギガガガギゴ
数学 分からない問題です

3つの方程式x^2-2x+a=0 x^2+bx+12=0 x^2-x-20=0について、
どの2つも共通する解をもつとする。
3つすべてに共通する解が存在しないとき、a,bの値を求めよ。

方針すら思い浮かびません。
誰か数学が得意な方教えてください><
お願いしますm(_ _)m

No.16799 - 2012/02/01(Wed) 01:46:54

Re: 高校生 / シャロン
x^2-x-20=0から、x=-4,5なので、
もう一つの共通解をα(≠-4,5)とおいて、
1) x^2-2x+a=0の解が-4,α、x^2+bx+12=0の解が5,αの場合
2) x^2-2x+a=0の解が5,α、x^2+bx+12=0の解が-4,αの場合
を考えるとよいでしょう。

No.16800 - 2012/02/01(Wed) 06:20:45

Re: 高校生 / ゴギガガガギゴ
回答ありがとうございます。
答はa=-15 b=7となったのですが合っていますでしょうか?
2) x^2-2x+a=0の解が5,α、x^2+bx+12=0の解が-4,αの場合
でα=3となり、これは「どの2つも共通する解をもつとする」という条件と「3つすべてに共通する解が存在しないとき」という条件も満たしていると思うのですがどうなんでしょうか?

No.16803 - 2012/02/01(Wed) 12:33:00

Re: 高校生 / シャロン
解としてはそれでいいのですが、
> 1) x^2-2x+a=0の解が-4,α、x^2+bx+12=0の解が5,αの場合
に題意を満たすαが存在しないことをいっておかなければなりません。

No.16804 - 2012/02/01(Wed) 17:00:58
複素数の計算 / ポパイ

(1-i^5)/(1+i^5)+(1-i^3)/(1+i^3)

お願いします。

No.16792 - 2012/01/31(Tue) 20:20:15

Re: 複素数の計算 / X
(1-i^5)/(1+i^5)+(1-i^3)/(1+i^3)
=(1-i)/(1+i)+(1+i)/(1-i)
={(1-i)^2+(1+i)^2}/2
=0
となります。

No.16796 - 2012/01/31(Tue) 23:35:32
高校生 / ゴギガガガギゴ
数学 理解できていない

実数x,yがx^2+y^2=2xを満たすとき、x+yの最大値、最小値を求めよ

解法を丸暗記しているので解く事はできるのですが、理解ができていません。
解答には「x^2+y^2=2xかつx+y=k(kは実数)を満たしている実数x,yが存在する⇔y=k-xより2x^2-2(k+1)x+k^2=0・・・?@を満たす実数xが存在する⇔?@の判別式DがD≧0となればよい」
と書いてあります。
以下は自分の考えなのですが、
限りなくある実数の中には当然、x^2+y^2=2xを満たす実数x,yの組み合わせもあるし、x+y=kが最大値、最小値となる実数x,yの組み合わせも存在している。
これをふまえて、問題文を見ると「実数x,yがx^2+y^2=2xを満たす」とあります。
この一文は、限りなくある実数の中のx,yの組み合わせを限定するもの、つまり選ぶことができる実数x,yが限られるということを言ってるんだと思います。
選択肢が限定された実数x,yの中でx+y=kが最大値、最小値となる実数x,yを選ぶ というのは
限りなくある実数の中で「x^2+y^2=2xかつx+y=kを満たしている」実数x,yを選ぶということで
さらにこれをふまえた上で解いていくと
まず、x+y=kを変形したy=k-xとx^2+y^2=2xの2式から2x^2-2(k+1)x+k^2=0・・・?@という式を作ります。
そして?@に判別式Dを使い実数となるkの範囲を条件D≧0から求めると、その結果でてくるkの値の範囲は
x^2+y^2=2xとx+y=kをともに満たしている実数xが得られるんだと思います。
このように理解しているのですが勘違いしてると嫌なので数学カテで数学の得意な方に実のところを教えてもらおうと思い質問した次第です。
数学がとても苦手なので
誰か分かる方教えてください。お願いします。

No.16790 - 2012/01/31(Tue) 19:12:28

Re: 高校生 / ヨッシー
選択肢が限定された実数x,yの中でx+y=kが最大値、最小値となる実数x,yを選ぶ というのは
限りなくある実数の中で「x^2+y^2=2xかつx+y=kを満たしている」実数x,yを選ぶということでが選べるときのkの
最大値、最小値を見つけるということです。


(中略)

その結果でてくるkの値の範囲は
x^2+y^2=2xとx+y=kをともに満たしている実数xが得られる
範囲を表しています。

考え方の方向は正しいですが、日本語に落とすときに、それが
表現しきれていないような気がします。

No.16801 - 2012/02/01(Wed) 10:03:52
高校生 / カジイ
関数f(x)は、次の条件(a)(b)を満たしている。
(a)0≦x<1のとき、f(x)=x^3
(b)任意の実数xに対して、f(x+1)=f(x)+3x^2+3x
問.f(x)+f(-x)を求めよ。

答にはf(x)+f(-x)はxが整数でないときは1、xが整数であるときは0とあるのですが
どうやって解いたのかわかりません。
誰か分かる方教えてください。お願いします。

No.16789 - 2012/01/31(Tue) 19:11:10

Re: 高校生 / ヨッシー
±2くらいまで調べて、予測してから、数学的帰納法ですね。

まず、f(x+1)=f(x)+3x^2+3x のxにx−1 を代入して、
 f(x-1)=f(x)-3x^2+3x
を求めておきます。

x=0のとき
 f(x)+f(-x)=0

ある整数kについて f(k)+f(-k)=0
が成り立つとします。
 f(k+1)=f(k)+3k^2+3k
 f(-k-1)=f(-k)-3(-k)^2+3(-k)=f(-k)-3k^2-3k
よって、
 f(k+1)+f(-(k+1))=f(k)+f(-k)=0
よって、整数xについて
 f(x)+f(-x)=0
が成り立つ。

0<x<1 のとき
 f(x)=b^3
 f(-x)=f((1-x)-1)=f(1-x)−3(1-x)^2+3(1-x)
  =(1-x)^3−3(1-x)^2+3(1-x)
  =(1-x){x^2−2x+1−3+3x+3}
  =(1-x)(x^2+x+1)
  =1−x^3
より、f(x)+f(-x)=1

ある整数以外の実数kについて f(k)+f(-k)=1
が成り立つとします。
 f(k+1)=f(k)+3k^2+3k
 f(-k-1)=f(-k)-3(-k)^2+3(-k)=f(-k)-3k^2-3k
よって、
 f(k+1)+f(-(k+1))=f(k)+f(-k)=1

よって、任意の整数でない実数xについて
 f(x)+f(-x)=1
が成り立つ。

No.16802 - 2012/02/01(Wed) 11:13:17
対称性 / ヒソカ
0≦t≦2πのとき
x(t)=sint,y(t)=sin2t
で表される点P(x(t),y(t))の軌跡Cを図示し、その囲む面積を求めよ。という問題で


x(t+π)=-x(t),y(t+π)=y(t)
x(π-t)=x(t),y(π-t)=-y(t)
なので0≦t≦π/2
の範囲で調べれば十分

とあったのですがなぜですか?
(P(t)とP(π-t)はx軸対称
P(t)とP(π+t)はy軸対象というのは分かりました)

なんとなく、とかじゃなくてちゃんとした説明がほしいです。厚かましいですがよろしくお願いします

No.16787 - 2012/01/31(Tue) 18:34:30

Re: 対称性 / X
まず、問題のCのグラフの概形はx軸を串にして2つの団子が
刺さったような形になっていることはよろしいでしょうか?。

このグラフにおける
0≦t≦π/2
に対応する部分(C1とします)は
x軸に関して上半分の右側の半円状の部分
(半円ではありません、念のため)

π/2≦t≦π
に対応する部分(C2とします)は
x軸に関して下半分の右側の半円状の部分

π≦t≦3π/2
に対応する部分(C3とします)は
x軸に関して上半分の左側の半円状の部分

3π/2≦t≦2π
に対応する部分(C4とします)は
x軸に関して下半分の左側の半円状の部分

となっています。
さてこのとき
x(t+π)=-x(t),y(t+π)=y(t)
によりC1とC3、C2とC4はy軸に関して対称
x(π-t)=x(t),y(π-t)=-y(t)
によりC1とC2、C3とC4はx軸に関して対称
以上からCはx軸,y軸に関して対称になっています。
よってC1とx軸で囲まれた面積を4倍すれば求める面積
となります。

No.16788 - 2012/01/31(Tue) 19:07:44

Re: 対称性 / ヒソカ
回答有難うございます

まず、問題のCのグラフの概形はx軸を串にして2つの団子が
刺さったような形になっていることはよろしいでしょうか?とのことですが全くよろしくないです。
求める軌跡の概形がすでに与えられているわけではありません

「x(t+π)=-x(t),y(t+π)=y(t)
x(π-t)=x(t),y(π-t)=-y(t)」という情報のみから
0≦t≦π/2
の範囲で調べれば十分
といえるのは何故か、

の説明をお願いします。

No.16791 - 2012/01/31(Tue) 19:53:37

Re: 対称性 / らすかる
「の範囲で調べれば十分」は何を調べることを言っているのかよくわかりませんが、

「P(t)とP(π+t)はy軸対称」がわかっているのであれば、
0≦t≦π の範囲の軌跡と π≦t≦2π の範囲の軌跡は
y軸に関して対称ですから、0≦t≦π の範囲を調べれば十分です。
そして「P(t)とP(π-t)はx軸対称」がわかっているのであれば、
0≦t≦π/2 の範囲の軌跡と π/2≦t≦π の範囲の軌跡は
x軸に関して対称ですから、0≦t≦π/2 の範囲を調べれば十分です。

No.16793 - 2012/01/31(Tue) 21:59:03

Re: 対称性 / ヒソカ
期待に沿うように解答していただきありがとうございます。

「P(t)とP(π+t)はy軸対称」だから
0≦t≦π の範囲の軌跡と π≦t≦2π の範囲の軌跡は
y軸に関して対称

「P(t)とP(π-t)はx軸対称」だから
0≦t≦π/2 の範囲の軌跡と π/2≦t≦π の範囲の軌跡は
x軸に関して対称

となる理由を教えてください。これが知りたかったのです。
これをなんとなく、ではなくちゃんとした説明がほしいということでした。

よろしくおねがいします

No.16794 - 2012/01/31(Tue) 22:35:24

Re: 対称性 / らすかる
「P(t)とP(π+t)はy軸対称」だから
tを0からπまで動かしたとき、点P(t)と点P(π+t)は
y軸に関して対称に動きます。
つまり
tを0からπまで動かした場合の点P(t)と
tをπから2πまで動かした場合の点P(t)が
y軸に関して対称に動くのですから、
0≦t≦π の範囲の軌跡と π≦t≦2π の範囲の軌跡は
y軸に関して対称となります。
後半も同様です。

No.16795 - 2012/01/31(Tue) 22:51:50

Re: 対称性 / ヒソカ
P(t)=(x(t),y(t))
P(π-t)=(x(π-t),y(π-t))
のように置くよう定義します

前半はt:0→πとπ+t:π→2πが対応し、0≦t≦2πが網羅されてるので確かに分かりました

しかし後半はt:0→πとπ-t:π→0で0≦t≦2πが網羅されてないのでよくわかりません。

No.16797 - 2012/02/01(Wed) 00:54:19

Re: 対称性 / らすかる
後半は0≦t≦2πを網羅する必要はありません。
前半で「0≦t≦πの範囲だけ調べればよい」とわかったのですから、
tを0からπ/2まで動かして0≦t≦πの範囲が網羅されれば十分です。

No.16798 - 2012/02/01(Wed) 00:57:30

Re: 対称性 / ヒソカ
tを0からπ/2まで動かして・・の「π/2」は解答を書き始めてから本来初登場ですがどこからもって来ましたのか教えてください。勘ですか?つまりx(t)=0→●とx(π-t)=π→●を考えた時
tの範囲に空白が出来ないような●を唸りながら考える

という筋道ですか?それとも何か方法があるなら教えてください

No.16805 - 2012/02/01(Wed) 18:59:04

Re: 対称性 / らすかる
tを0から増やしていったとき、π-tはπから減っていき、
t=π/2のときにπ-tはtと一致しますね。
t=π-tの解などと考えてもいいですが、
「sin(x)=sin(π-x)であり、sinxはx=π/2に関して対称」
のような知識もありますので
P(t)とP(π-t)を見た瞬間にπ/2が思い浮かび、
「考える」とか「計算する」までもないことのように思います。

No.16807 - 2012/02/01(Wed) 20:53:45

Re: 対称性 / ヒソカ
解答有難うございます

別の問題でも対称性が見抜けるように、というのが趣旨ですので。。
ならばx(t)=sint,y(t)=sin2tではない別のケースで、その場合P(t)をQ(t)とでも置き換えて、
Q(t)とQ(3. 14159265358979323846π-2.71828182845904t)
がx軸に関して対称となったとき 、tはどのような範囲で調べれば(グラフの概形を書くのに)十分ですか?

No.16808 - 2012/02/01(Wed) 21:46:43

Re: 対称性 / らすかる
例えばtの定義域が実数全体ならば、
「t=3. 14159265358979323846π-2.71828182845904t の解」以下(または「以上」)です。
定義域が狭ければ、その定義域によりますので
一概にどうこうとは言えません。

No.16809 - 2012/02/01(Wed) 22:39:47

Re: 対称性 / ヒソカ
解答有難うございます

tの定義域が実数全体ならば、
「t=3. 14159265358979323846π-2.71828182845904t の解」以下(または「以上」)

となる理由を教えてください。
その式が一体全体どこからきたのか教えてください。
P(t),p(π-t)の時とはtの係数の絶対値が異なるので
、「tを0から増やしていったとき、π-tはπから減っていき、t=π/2のときにπ-tはtと一致」のような考えではいけない(tとπ−t、のtの増える値と-tの減る値が等しかったからこそできたわざ)
だと思います

よろしくおねがいします

No.16812 - 2012/02/02(Thu) 15:13:14

Re: 対称性 / らすかる
> 「tを0から増やしていったとき、π-tはπから減っていき、t=π/2のときに
> π-tはtと一致」のような考えではいけない(tとπ−t、のtの増える値と
> -tの減る値が等しかったからこそできたわざ)
> だと思います


なぜですか?
「t=3. 14159265358979323846π-2.71828182845904t の解」以下
に対するグラフが描けたら、
「t=3. 14159265358979323846π-2.71828182845904t の解」以上
のグラフはそれをx軸に関して対称移動したものですから、
増える値と減る値が等しいかどうかは関係ないですね。

No.16813 - 2012/02/02(Thu) 17:18:25

Re: 対称性 / ヒソカ
まずt=3. 14159265358979323846π-2.71828182845904t
という式の意味が全く分からないので教えてください。
また、この解tはどういうtですか?

No.16821 - 2012/02/04(Sat) 00:57:35

Re: 対称性 / らすかる
質問の意味がよくわかりませんが、
とりあえず長ったらしい数字は説明しにくいので
「Q(t)とQ(a-bt)がx軸に関して対称」にします。
例えば
t=0とするとQ(0)とQ(a)がx軸に関して対称
t=0.1とするとQ(0.1)とQ(a-0.1b)がx軸に関して対称
t=0.2とするとQ(0.2)とQ(a-0.2b)がx軸に関して対称
・・・
のようにQ(t)とQ(a-bt)はtの変化に応じてx軸に対称に移動していくわけですが、
これはt=a-btとなるところでぶつかります。
つまりt=a-btの解t=a/(b+1)に対してQ(t)=Q(a-bt)=Q(a/(b+1))となります。
よってt≦a/(b+1)のぶんのグラフを描いたら、
それをx軸に関して対称に移動したグラフがt≧a/(b+1)のグラフですから
グラフ全体の概形を知るにはt≦a/(b+1)の範囲について調べれば(あとは対称コピーで)済みます。

No.16822 - 2012/02/04(Sat) 01:20:17
文字の置き換え / ゴン
点(2,0)を通る直線と曲線x^2-2y^2-4x-4y=0との共有点の個数を調べよ。

直線がx軸に垂直の時共有点の個数は0

直線がx軸に垂直でない時、y=m(x−2)とおく。これを?@に代入し
(x-2)^2-2{m(x-2)+1}^2=2
x-2=Xとおくと
(1-2m^2)x^2-4mX-4=0
○1-2m=0のとき〜
○1−2m^2≠0のとき
D/4=4(1−m^2)

よって答え〜

という解答の流れなのですが、なぜx-2=Xと置いたまま判別式を解いてよいのか分かりません。Xが解を持つようなmの範囲とxが解を持つようなxの範囲がなぜ同じと判断できたのでしょうか?

結果論としては
x−2=Xとおかずに
直線の式を代入した式
(1-2m^2)x^2-4(2m+1)(1-m)x+8m(1-m)=0
の判別式>0を解いても(驚くべき事に)同じmの範囲が出ました

分かる方どなたか教えてください
お願いします

No.16785 - 2012/01/31(Tue) 17:14:03

Re: 文字の置き換え / らすかる
X=αがXの式の解ならばx=α+2がxの式の解であり
x=βがxの式の解ならばX=β-2がXの式の解ですから
「Xの式が解を持つmの範囲」=「xの式が解を持つmの範囲」です。

No.16811 - 2012/02/02(Thu) 06:53:42
別解 / 十二支ジン
xy平面上の点Fの座標を(0,2)、直線lの方程式をy=1とする。Fを焦点、lを準線とする放物線の方程式を求めよ。H0(0,1)として頂点はFH0の中点(0、3/2)、x^2の係数は1/(2FH0)で、y=1/2)x^2+1とあったのですが

x^2の係数は1/(2FH0)はどこから来たのでしょうか?

No.16781 - 2012/01/31(Tue) 14:49:55

Re: 別解 / ヨッシー
焦点(0,a), 準線 y=-a の放物線は
 x^2 = 4ay
であることは、知っているものとすると、
この問題の放物線は、焦点(0, 0.5), 準線 y=-0.5 の放物線
 x^2=2y
 y=x^2/2
を、y軸方向に1.5 移動したものなので、
 y=x^2/2+1.5

さて、質問に戻りますが、
 x^2 = 4ay

 y=x^2/4a
と書けるので、係数(1/4a) は、焦点と準線の距離2a の逆数の
1/2 倍となり、1/(2FH0) となります。

No.16784 - 2012/01/31(Tue) 17:07:45

Re: 別解 / 十二支ジン
よくわかりました!ありがとうございます!
No.16786 - 2012/01/31(Tue) 18:20:52
数学 高1 / カジイ
?@(√5+√3)/(√5-√3)の小数部分をaとおくとき、a^2+6a+10の値を求めよ。
値が16となったのですがあっているのでしょうか?

?A正の数aの小数部分を{a}で表す。例えば{1,23}=0,23 {3}=0 {√2}=√2-1
(ア)√17-{√17}を求めよ
(イ){2/(√5-2)}を求めよ
(ウ)2つの数{(√6+2)/(√6-2)}、{(-2√3/2) + 12/√6}の大小を比較せよ。

(ア)と(イ)はそれぞれ答が4,-4+2√5となったのですがあっているのでしょうか?
(ウ)はとりあえず{(√6+2)/(√6-2)}の小数部分から探そうと思い、
中の数は有利化すると
√6 +(5/2)となったのですがここからどうやって小数部分を求めればいいのかわかりません。
誰か数学の得意な方教えてくださいお願いします。

No.16779 - 2012/01/31(Tue) 11:06:36

Re: 数学 高1 / X
(1)
問題ないと思います。

(2)
(ア)(イ)
問題ないと思います。
(ウ)
2=√4<√6<√9=3
であることを使いたくなりますが、この問題の場合、
これでは√6の近似精度が荒すぎます。
もう少し精度を上げて
2=√4<√6<√6.25=2.5
であることを使いましょう。

No.16780 - 2012/01/31(Tue) 13:07:25
数学 高校生 / ルイス
座標平面上に与えられた2点P(0,1)、A(a,0)(a≧0)に対し、点Qを直線AP上にAからみてPと同じ側にAP・AQ=a(a+1)を満たすようにとる。
(1)a>0のときx軸上に点B(b,0)(b≦0)をAP・AQ=AO・ABを満たすようにとる。ただし、点Oは原点を表す。このときbの値を求めよ。

答b=-1
(2)点Aがa>0を満たしながらx軸上を移動するとき、点Qは同一の円Cの周上にある。この円の中心の座標と半径を求めよ。
答 中心(-1/2、1/2) 半径√2/2
(3)点Qのy座標の値が最大となるときの点Qの座標を求めよ。またそのときのaの値を求めよ。
Q( -1/2、(√2+1)/2 ) a=√2+1
数学が苦手なので初見では解けませんでした。
解答には、(2)は(1)の結果を利用してAP・AQ=AO・ABから方べきの定理の逆を使っていました。
すると、線分PBは円Cの直径になるので中心は線分PBの中点を求めるという方法でした。
ここでふと思ったのですが、(1)の結果をどうして(2)でも使えるのでしょうか?
AP・AQ=AO・ABを満たしていないと方べきの定理の逆は使えないと思うのですが、どうして(2)では使える前提で解いているのでしょうか?
また(3)については自分がやるとどうしてもa=1/(√2-1)となるのですがどうしてなのでしょうか。
直線PQを求めればその上に点Aがあるのでその座標を直線PQの式に代入すればaの値が求まるはずなのですが...

誰か分かる方教えてください。お願いします。

No.16771 - 2012/01/30(Mon) 22:30:51

Re: 数学 高校生 / X
>>(1)の結果をどうして(2)でも使えるのでしょうか?
(1)の結果から、逆にB(-1,0)なる点Bを取ると、と考えて下さい。

>>a=1/(√2-1)となるのですがどうしてなのでしょうか。
分母を有理化してみて下さい。

No.16774 - 2012/01/31(Tue) 00:28:40
一次変換 / ぐしゃ
M=((a,b)(c,d))

?@ベクトルaとベクトルbが一次独立(⇔ad-bc≠0⇔Mが逆行列を持つ)
⇒平面全体は平面全体に移る

?Aベクトルaとベクトルbは一次従属かつ、ベクトルa、ベクトルbの少なくとも一方が0ベクトルでない(⇔Mが逆行列を持たず、M≠0)
⇒平面全体は、原点を通り方向ベクトルがベクトルaまたはベクトルbの直線に移る

?Bベクトルa=ベクトルb=0ベクトル(⇔M=0)
⇒平面全体は原点Oに移る

以上?@〜?Bが逆もいえるのかどうか教えてください。

また、逆もいえるのならその理由も知りたいですが
贅沢すぎる気もするので無ければ無くてもかまいません。

よろしくお願いします

No.16767 - 2012/01/30(Mon) 15:08:50

Re: 一次変換 / ヨッシー
ここで言うベクトルは、列ベクトルですね?(特に?A)

逆はすべて成り立ちます。

?@の逆
平面全体が平面全体に移るときの行列が一次従属とすると、
?Aおよび?Bより、平面全体に移ることと矛盾する。

?A点(1,0)が(sa,sb)、(0,1)が(ta,tb)に移るとする。
ここで、(sa,sb)(ta,tb)ともに(0,0)とすると、
平面上の任意の点(m,n)=m(1,0)+n(0,1)も、
Mによって、(0,0)に移るので、(sa,sb)(ta,tb)の
少なくとも一方は、(0,0)でない。
すると、Mを表す行列について、
ベクトルaとベクトルbは一次従属かつ、ベクトルa、ベクトルbの少なくとも一方が0ベクトルでない
が成り立つ。

?B
例えば2点(1,0)(0,1)も(0,0)に移るので、
成分計算して、=0とすると、全成分0となることが導けます。

No.16770 - 2012/01/30(Mon) 21:40:53
恒等式 / 半日数学
行列A=(a,b)(c,d)(a≠0)のよる座標平面上の一次変換をfとする。fにより放物線y=x^2が放物線C1:y=x(x−1)全体に移される。次の問いに答えよ
(1)点(t、t^2)のfによる像を考える事によりAをaを用いてあらわせ

ですが写真で線を引いてる部分がなぜ必要なのか全くわかりません。

どなたかご教授ください。よろしくお願いします。

No.16766 - 2012/01/30(Mon) 13:33:59

Re: 恒等式 / ヨッシー
fにより放物線y=x^2 上のすべての点が移った先の点は、常に C1 上にある、
ではなくて、C1 全体に移る、なので、定義域が全実数でないといけません。

No.16768 - 2012/01/30(Mon) 21:04:46

Re: 恒等式 / 半日数学
確かにy=x(x−1)全体に移されるとありますね。全く気づきませんでした!しかしそれと「at+bt^2が全ての実数値を取りうる」が何の関係があるのか全く分かりません・・。
No.16772 - 2012/01/30(Mon) 22:34:27

Re: 恒等式 / angel
仮にですけど、今回はありえないパターンですが、a=b=1 だったらどうでしょう?
at+bt^2=t+t^2=(t+1/2)^2-1/4 ですから、at+bt^2≧-1/4 ですね。
ってことは、(at+bt^2,XXX) で表される点のx座標は常に-1/4以上、つまりこれらの点は x<-1/4の領域には存在できないのです。

今、(at+bt^2,XXX) で表される点で C1 全体をカバーしないといけないので、a=b=1 のようにカバーできない範囲ができるのはマズいのです。

それを言っているのが、「at+bt^2が全ての実数値を取りうる」ということです。

No.16776 - 2012/01/31(Tue) 00:52:18

Re: 恒等式 / 半日数学
よく分かりました。ありがとうございます
No.16783 - 2012/01/31(Tue) 16:13:52
階段状グラフの問題です。 / 夕凪
ヨッシーさん、こんばんわ。

いつも丁寧に解説、ありがとうございます(o^-^o)

また行き詰ったので、よろしくお願い致します。

?@は、(800−450)÷5=70で、1メモリが70だから、450+70×3=660円

?Aが、ちょっと解りません(>.<)。1.5km(1500m)までが450円かかるので、あとは、6200−1500=4700mが、いくらかかるかを考えたらいいんですよね?

そこからは、0.5km(500m)増えるごとに70円かかるのはわかります。4700mの中に500mがいくら入るか考えてみました。4700÷500=9.4

ここからどうしていいのか、解りません(>.<)。450+70×9.4ですか?

?Bグラフから1500mまでは、450円だから、1500−450=1050円

このあとの1050円の中に70円がいくら入るかを考えればいいのですか? 1050÷70=15km

ちょっとここから、解りません(>.<)。

ほんとに頭が悪くて、すいません(。-人-。)

解説よろしくお願い致します。

No.16758 - 2012/01/29(Sun) 21:36:24

Re: 階段状グラフの問題です。 / ヨッシー
0.0km超1.5km以下 450円
1.5km超2.0km以下 520円
2.0km超2.5km以下 590円
2.5km超3.0km以下 660円
3.0km超3.5km以下 730円
3.5km超4.0km以下 800円
4.0km超4.5km以下 870円
4.5km超5.0km以下 940円
5.0km超5.5km以下 1010円
5.5km超6.0km以下 1080円
6.0km超6.5km以下 1150円
6.5km超7.0km以下 1220円
7.0km超7.5km以下 1290円
7.5km超8.0km以下 1360円
8.0km超8.5km以下 1430円
8.5km超9.0km以下 1500円

こんなふうに書いていけば確実です。

メーターが、70円増えるのを、ランクアップと呼ぶとします。
例えば、1600m だと、1600−1500=100
 100÷500=0.2
ですが、1500 を少しでも超えると、70円増えるので、この 0.2 は
切り上げて1(ランクアップ)として、
 450+70×1=520(円)
です。6200m だと、6200−1500=4700
 4700÷500=9.4
ですが、500m×9 とさらに200m進んでいるので、
10ランクアップしたことになります。よって、
 450+70×10=1150

1500円は (1500−450)÷70=15(ランクアップ)
なので、一番効率良いのは、1500+15×500=9000(m) ちょうどで
降りたときで、一番効率悪いのは、8500m をほんの少しだけ
オーバーしたときです。
よって、1500円払うのは
 8.5km を超えて、9km以下
の距離の時です。

No.16759 - 2012/01/29(Sun) 23:26:25

Re: 階段状グラフの問題です。 / 夕凪
ヨッシーさん、こんばんわ(o^-^o)。

解説どうもありがとうございます。こんなに丁寧に解説して頂いてるのに、解りません(>.<)。

もうちょっと聞いてもいいでしょうか?


ヨッシーさんの解説の中の、「メーターが、70円増えるのを、ランクアップと呼ぶとします。
例えば、1600m だと、1600−1500=100
 100÷500=0.2
ですが、1500 を少しでも超えると、70円増えるので、この 0.2 は
切り上げて1(ランクアップ)として」とありますが、

この上の100÷500=0.2の意味が解りません(>.<)。

100mは、450円の基本料金1500円分よりも超えた分の100mだとわかります。500mは、500mごとに70円ずつの割合で増えていくからだと思いますが、どうして、100mを500mで割るのでしょうか?

ほんとに馬鹿ですいません(。-人-。) 。

1600mの場合、一つずつ書いた表で、1.5km超2.0km以下 ってところを見れば、520円ってわかるのですが、この100÷500の意味と、ランクアップの意味がよく解りません(>.<)。

頑張って理解するので、どうかまた解説よろしくお願い致します。



No.16769 - 2012/01/30(Mon) 21:35:05

Re: 階段状グラフの問題です。 / ヨッシー
0.0km超1.5km以下 450円  基本料金
1.5km超2.0km以下 520円  1ランクアップ
2.0km超2.5km以下 590円  2ランクアップ
2.5km超3.0km以下 660円  3ランクアップ
3.0km超3.5km以下 730円  4ランクアップ
3.5km超4.0km以下 800円  5ランクアップ
4.0km超4.5km以下 870円  6ランクアップ
4.5km超5.0km以下 940円  7ランクアップ
5.0km超5.5km以下 1010円  8ランクアップ
5.5km超6.0km以下 1080円  9ランクアップ
6.0km超6.5km以下 1150円  10ランクアップ
6.5km超7.0km以下 1220円  11ランクアップ
7.0km超7.5km以下 1290円  12ランクアップ
7.5km超8.0km以下 1360円  13ランクアップ
8.0km超8.5km以下 1430円  14ランクアップ
8.5km超9.0km以下 1500円  15ランクアップ

このように、1500mを超えた後は、500m ごとに
1ランクアップすると考えます。
料金は、
 450+70×(ランクアップ数)
で求められます。

さらに、乗った距離から1500mをひいた距離を500mで割った値が
0超1以下  1ランクアップ
1超2以下  2ランクアップ
2超3以下  3ランクアップ
 ・・・
n-1超n以下  nランクアップ
となり、
1600mは、
 (1600-1500)÷500=0.2
で、
0超1以下  1ランクアップ
 450+70×1=520(円)
となります。

さらに、6200m は
 (6200-1500)÷500=9.4
の10ランクアップで  450+70×10=1150(円) です。
(これは、上ですでに書いていますね)

No.16778 - 2012/01/31(Tue) 07:12:57

Re: 階段状グラフの問題です。 / 夕凪
ヨッシーさん、こんばんは(o^-^o) 。

返信遅くなって、申し訳ありません(。-人-。) 。

ほんとに丁寧に解説どうもありがとうございました。

?Bの問題は、70円払う区間(500mの区間)が15回あったと考えるのですね。それで、9kmが最大値、8、5kmが最小値というように、一番得する距離と、一番損な距離を考えればいいのですね(o^-^o) 。

だいたい理解できた感じです(*^.^*)。

また行き詰まりましたら、お願い致します。

No.16839 - 2012/02/05(Sun) 20:40:23
r>0で考える? / ぷ〜
次の極方程式の表す曲線を直交座標に関する方程式で表せr=1/(2+√3cosθ)
解答を丸写ししますと
r=1/(2+√3cosθ)
の分母を払うと
r(2+√3cosθ)=1
⇔2r=1-√3rcosθ
⇔2√(x^2+y^2)=1−√3x
⇔4(x^2+y^2)=(1−√3x)^2かつ1−√3x≧0
⇔(x+√3)^2+4y^2=4かつx≦1/√3
(2次曲線が面白いほど分かる本から抜粋)

ですが
次にr=√6/(2+√6cosθ)の表す曲線を直交座標(x、y)に関する方程式で表せ、を同じ方法で解いてみました(徳島大学入試問題)


r=√6/(2+√6cosθ)
の分母を払うと
r(2+√6cosθ)=√6
⇔2r=√6-√6rcosθ
⇔2√(x^2+y^2)=√6(1−x)
⇔4(x^2+y^2)=6(1−x)^2かつ1−x≧0
⇔(x−3)^2/6-y^2/3=1かつx≦1

となるのですが、実際の答えは双曲線のx≧√6+3
の部分も含まったものでした。

つまりx≦1は不要という事になってしまうのですが、このx≦1がどこから来たかというとr=√(x^2+y^2)代入した所からきています、ということは「2次曲線が面白いほど分かる本」の解は不正解ということなのでしょうか?

極方程式を始めたばかりなので混乱しています。
r=(θを含んだ式)→x、yに関する方程式
にするにはどういう手順を踏んだら良いのか教えてください

No.16757 - 2012/01/29(Sun) 19:15:34

Re: r>0で考える? / のぼりん
こんばんは。

> 実際の答えは双曲線のx≧√6+3の部分も含まったものでした。

実際の答え」とは、その本の解答でしょうか。
そうだとしたら、その本の間違いであり、貴兄の解答が正しいのでご安心下さい。
その双曲線の x≧√6+3 の部分は、極方程式 r=√6/(2+√6cosθ) では表せません。

No.16761 - 2012/01/30(Mon) 03:25:34

Re: r>0で考える? / ぷ〜
「実際の答え」は予備校が公開している解答です。
また、同じ問題を「大学への数学一対一対応の演習」も扱っていますが、その方でもx≧√6+3が含まったのものでしたが・・

No.16764 - 2012/01/30(Mon) 13:20:08

Re: r>0で考える? / 黄桃
こういう場合は、(x−3)^2/6-y^2/3=1 上のx≧√6+3を満たす点、例えば(9,√15)が最初の極方程式をみたすかどうか代入して確認すれば、どれが正しいのか、直ちにわかると思います。

#数学に限らず、誰それが言ったから正しいのではありません。
#正しいかどうかは常に自分で確認しないといけません。

No.16773 - 2012/01/31(Tue) 00:06:52

Re: r>0で考える? / angel
極座標って、負の動径を考える流儀もありませんでしたっけ。
つまり、(-r,θ)=(r,θ+π) というように。

No.16775 - 2012/01/31(Tue) 00:46:57

Re: r>0で考える? / ぷ〜
(x−3)^2/6-y^2/3=1 上のx≧√6+3を満たす点、例えば(9,√15)が最初の極方程式をみたすかどうか代入して確認とありますが、
どう確認すればいいのか分かりません。rが定数ならわかりますが。

それで結論はどうなのでしょうか・・。rが正とか負とかはよく分かりません。

No.16782 - 2012/01/31(Tue) 15:52:25

Re: r>0で考える? / angel
> rが正とか負とかはよく分かりません。
つまり、範囲外かどうかが争点になっている
(x-3)^2/6-y^2/3=1 (x≧√6+3) の部分ですが…。
例えば (x,y)=(√6+3,0) を極座標形式で (r,θ)=(√6+3,0) とすると r=√6/(2+√6cosθ) は満たしませんが、(r,θ)=(-(√6+3),π) とするなら満たすのです。

負の動径を考えるかどうか、それはつまり
 x=rcosθ=(-r)cos(θ+π)
 y=rsinθ=(-r)sin(θ+π)
という関係があるところで (r,θ)=(-r,θ+π) とするかどうか、ということです。

負の動径も考えるなら、
> 2r=√6-√6rcosθ
> ⇔2√(x^2+y^2)=√6(1-x)

ではなく、
 ±2√(x^2+y^2)=√6(1-x)
となります。

No.16824 - 2012/02/04(Sat) 14:19:24
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