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Mathematics Senior High

数学についてです 赤線で引いてある部分がよくわかりません なぜ余りを割るという操作をするのかわからないです 具体例など出してくださると嬉しいです わかる方お願いいたします。

基本 例題 56 剰余の定理利用による余りの問題 (2) 多項式P(x) を x+1で割ると余りが-2, x2-3x+2で割ると余りが-3x+7 であるという。このとき,P(x) を (x+1)(x-1)(x-2) で割った余りを求めよ。 指針 例題 55と同様に、割り算の等式 A=BQ+R を利用する。 基本55 重要 57 3次式で割ったときの余りは2次以下であるから,R=ax2+bx+cとおける。 問題の条件から、このα,b,c の値を決定しようと考える。 別解 前ページの別解のように,文字を減らす方針。 P(x) を (x+1)(x-1)(x-2) で割ったときの余りを,更にx3x+2 すなわち (x-1)(x-2) で割った余りを考 える。 P(x) を (x+1)(x-1)(x-2) で割ったときの商をQ(x), 解答 余りをax2+bx+c とすると,次の等式が成り立つ。 ...... P(x)=(x+1)(x-1)(x-2)Q(x)+ax2+bx+c ここで,P(x) を x+1で割ると余りは−2であるから ② P(-1)=-2 ① 3次式で割った余りは, 2 次以下の多項式または定 数。 また,P(x) を x-3x +2 すなわち (x-1)(x-2) で割った ときの商をQi(x) とすると B=0 を考えて x=-1, 1,2 を代入し, a, b, cの値 を求める手掛かりを見つ ける。 P(x)=(x-1)(x-2)Q1(x)-3x+7 ゆえに P(1)=4 ...... ③, P(2)=1 ...... ④ よって, ①と②~④より a-b+c=-2, a+b+c=4,4a+26+c=1 この連立方程式を解くと a=-2,6=3,c=3 したがって 求める余りは (第2式) - (第1式) から 266 すなわち 6=3 (2) 指 2x2+3x+3 別解 [上の解答の等式① までは同じ ] x2-3x+2=(x-1)(x-2) であるから, (x+1)(x-1)(x-2)Q(x)はx-3x+2で割り切れる。 ゆえに,P(x) をx2-3x+2で割ったときの余りは, ax2+bx+cをx2-3x+2で割ったときの余りと等しい。 P(x) をx2-3x+2で割ると余りは-3x+7であるから ax2+bx+c=a(x2-3x+2)-3x+7 よって,等式①は,次のように表される。 P(x)=(x+1)(x-1)(x-2)Q(x)+α(x2-3x+2)-3x+7 したがって P(-1)=6a+10 P(-1)=-2であるから 6a+10=-2 よって a=-2 求める余りは-2(x2-3x+2)-3x+7=-2x+3x+3 この解法は、下の練習56 を解くときに有効。 ax2+bx+c を x2-3x+2で割ったとき の余りをR(x) とすると 商は αであるから P(x) (水) =(x+1)(x-1)(x-2)Q(x) +α(x2-3x+2)+R(x) =(x2-3x+2) {(x+1)Q(x)+α}+R(x)

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Mathematics Senior High

(1)は二次関数のグラフで(2)が三角関数のグラフなのはなぜですか?

0000 a の値の範 例題 重要 例 149 三角方程式の解の個数 は定数とする。 0 に関する方程式 sin0-cos0+a=0 について, 次の問いに 答えよ。 ただし, 002 とする。 (2) この方程式の解の個数をαの値の範囲によって調べよ。 (1) この方程式が解をもつためのαの条件を求めよ。 与式は つの解をも 20をαにつ x-2) 泉 y=xと 2)の共有 囲にある x²+x-1-a=0 (11) 前ページと同じように考えてもよいが, 処理が煩雑に感じられる。そこで, 指針 cost=xとおいて, 方程式を整理すると 解答 重要 148 239 定数αの入った方程式 f(x) =αの形に直してから処理に従い, 定数α を右辺に移項した x2+x-1=αの形で扱うと, 関数 y=x²+x-1-1≦x≦1) のグラ フと直線y=αの共有点の問題に帰着できる。 →直線 y=α を平行移動して, グラフとの共有点を調べる。 なお (2) では x=-1, 1であるxに対して0はそれぞれ1個, 1 <x<1であるxに対して0は2個あることに注意する。 cosl=x とおくと,0≦0<2πから-1≦x≦10 この解法の特長は、放物線を 方程式は したがって (1-x2)-x+a=0 x2+x-1=a 固定して, 考えることができ るところにある。 4 4章 三角関数の応用 照。 f(x)=x2+x-1とすると f(x) = (x+1)² - 15/05 グラフをかくため基本形に。 4 5 である。 よって, 右の図から - ≦a≦1 4 1 I て,求める解の個数は次のようになる。 1x.202=(x (1)求める条件は,-1≦x≦1の範囲で,y=f(x) のグラフと直線 y=α が共有点をもつ条件と同じ (2)y=f(x) のグラフと直線y=αの共有点を考え y=f(x) y [6]-10y=a 1 [5] 1 2 1x + [4]/ [1] a<21<a のとき 共有点はないから 0個 [3]+ 5 [2] 4 [2] α=-- のとき,x= から 2個 STD Sea XA [6]+ - 5 [3] <a<1のとき -1<x<-12-1/12<x<0の範囲に共有点 はそれぞれ1個ずつあるから 4個 [4] a=−1 のとき,x=-1, 0 から 3個 [5] -1<a<1のとき,0<x<1の範囲に共有点は1個あるから 2個 [6]a=1のとき,x=1から1個 [5] 0 π 12 0 [4]+ [2]- [3] [4] -1 1 2

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[1]はなぜ判別式だけではだめで[2]はなぜ判別式がいらないのですか?

重要 例 148 三角方程式の解の存在条件 La の値の eの方程式 sin'0+acos0-2a-1=0を満たすりがあるような定数。 囲を求めよ。 基本14 → cosa=x とおくと, -1≦x≦1, 与式は 指針 まず, 1種類の三角関数で表す (1-x2)+ax-2a-1=0 すなわち x2-ax+2a=0 よって、求める条件は, 2次方程式 ①が-1≦x≦1の範囲に少なくとも1つの解をも つことと同じである。 次の CHART に従って, 考えてみよう。 2次方程式の解と数の大小 グラフ利用 D, 軸, f(k) に着目 cos0=xとおくと, -1≦xであり, 方程式は (1-x2)+ax-2a-1=0 すなわち x-ax+2a=0... ① この左辺をf(x) とすると, 求める条件は方程式f(x) = 0 が-1≦x≦1の範囲に少なくとも1つの解をもつことで ある。 晶検討 x2ax+2a=0をにつ いて整理すると nia-S+0=0$ x²=a(x-2) よって、放物線y=xと 直線 y=α(x-2)の共有 点のx座標が -1≦x≦1の範囲にある を考えてもよい。 解 これは,放物線y=f(x) とx軸の共有点について,次の [1] または [2] または [3] が成り立つことと同じである。 [1] 放物線y=f(x) が -1<x<1の範囲で, x軸と異な る2点で交わる,または接する。 このための条件は,①の判別式をDとするとD≧O a(a-8)≥0 D=(-a)2-4・2a=a(a-8) であるから 答編 p.147 を参照。 [1]) YA a 答 1) (2 解答 よって a≦0,8≦a ...... ② 軸x=1/3について -1</1/8 <1から -2<a<2… ③ 0 10 -1 1 I f(-1)=1+3a>0から a>. 3 [2] f(1)=1+α>0 から a>-1 ⑤ YA ②~⑤の共通範囲を求めて <a≦o [2] 放物線y=f(x) が-1<x<1の範囲で, x軸とただ 1点で交わり,他の1点はx<-1, 1 <xの範囲にある。 このための条件は f(-1)f(1)<0 ゆえに (3a+1)(a+1) < 0 よって -1<a< 3 [3] 放物線y=f(x) がx軸と x = -1 またはx=1で交わ る。 f(-1)=0 または f(1) = 0 から a=- [1], [2], [3] を合わせて -1≤a≤0 1/23 または α=-1 【参考[2] と [3] をまとめて,f(-1)f(1)≦0 としてもよい。 練習 0 の方程式 2cos20+2ksil 148 -1 0 F A 1 -1 00

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二つの2次方程式をイコールで結んでそれを判別式Dとして共通の解を持つからD=0としてはいけない理由はなんですか?教えてくだい!お願いします!!!!

を早く ハイスクー A-104-56 重要 例題 102 2次方程式の共通解 00000 2つの2次方程式 2x2+kx+4=0, x2+x+k=0がただ1つの共通の実数解をも つように定数の値を定め、その共通解を求めよ。 基本的 指針 2つの方程式に共通な解の問題であるから,一方の方程式の解を求めることができ たら,その解を他方に代入することによって、 定数の値を求めることができる。 しか し、この例題の方程式ではうまくいかない。 このような共通解の問題では,次の解法 が一般的である。 41212 2つの方程式の共通解を x=αとおいて、それぞれの方程式に代入すると 2a2+ka+4=0 ...... ①, a2+α+k=0 ② これをαについての連立方程式とみて解く す ②から導かれる k=--α を ①に代入(kを消去)してもよいが、3次方程式と なって数学Ⅰの範囲では解けない。 この問題では、最高次の項である2の項を消去す ることを考える。 なお, 共通の 「実数解」 という問題の条件に注意。 CHART 方程式の共通解 共通解を x=αとおく 171 (7) T 3章 12次方程式 共通解をx=αとおいて, 方程式にそれぞれ代入すると 2a+ko+4=0 ...... ①, a2+α+k=0……… 解答 ①-② ×2 から (k-2)a+4-2k=0 ゆえに (k-2)(a-2)=0 k=2 または α=21 [1] k=2のとき よって αの項を消去。この考 え方は, 連立1次方程式 を加減法で解くことに似 ている。 2つの方程式はともに x2+x+2=0となり、この方程式 数学Ⅰの範囲では、 の判別式をDとすると D=12-4・1・2=-7 D<0 であるから,この方程式は実数解をもたない。 ゆえに,2つの方程式は共通の実数解をもたない。 x²+x+2=0の解を求め ることはできない。 [2] α=2のとき ②から 22+2+k=0 よって k=-6 このとき2つの方程式は2x26x+4=0, x2+x-6=0 すなわち2(x-1)(x-2)=0, (x-2)(x+3)=0 とな り,解はそれぞれ x=1,2; x=2, -3 α=2を①に代入しても よい。 よって、2つの方程式はただ1つの共通の実数解 x=2 以上から 共通解はx=2 =-6, 注意 上の解答では, 共通解 x=α をもつと仮定してα やんの値を求めているから 求めた値に対して,実際に共通解をもつか、または問題の条件を満たすかど うかを確認しなければならない。 共通解としてもつとき, 実数の定数kの値は 2つの2次方程式x2+6x+12k-24=0, x2+(k+3)x+12=0がただ1つの実数を であり,そのときの共通解は p.173 EX73 である。

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(1) |x/2x-4|<1を-1<x/2x-4<1として考えたのですが、 そうすると答えと不等号が逆になってしまったのですがこの解き方ではダメなのでしょうか、もしこの解き方でも解ける場合はどうやって答えになるか教えてほしいです。

基本 例題 36 無限等比級数が収束する条件 x(x-4)x2(x-4) 無限級数 (x-4)+ + 2x-4 (2x-4)2 (x2) について 00000 1 (1) 無限級数が収束するときの実数xの値の範囲を求めよ。 (2) 無限級数の和Sを求めよ。 基本 35 重要 46,57 00 指針 無限等比級数 Σarn-1 の収束条件は a=0 または |r|<1 A n=1 a 収束するとき α = 0 なら和は 0 解答 |r| <1 (a≠0) なら和は 1-r (1)初項,公比を調べ, A に当てはめてxの方程式・不等式を解く。 [9] (2)初項が =0, ≠0の場合に分けて和を求める。 CHART 無限等比級数の収束条件 (初項)=0 または |公比|<1 x の (木)(I) 2x-4 (1) 与えられた無限級数は,初項 x-4,公比 無限等比級数であるから, 収束するための条件は(1) x-40 または x 2x-4 <1 x-40から x=4 ... (1 また1から |x|<|2x-4| (*) よって |x|2|2x-4|2 整理して 3x2-16x+16> 0 ゆえに (3x-4)(x-4)>0 nia これを解いて x</1/31 4<x... ② nie したがって, ①,②から x< <4/13, 4≦x (2) x=4のとき x<1/1314<xのとき S=0 (初項) = 0または |公比 | <1 \A\ (S) - 両辺を平方しても不等号の 向きは不変。 なお, (*) か ら (2x-4)^-x2 >0 (2x-4+x) (2x-4-x)>0 と変形してもよい。 ①と②を合わせた範囲。 初項0のとき, 和は 0 S=x-4 =2x-4 |公比|<1のとき,和は x 1- 2x-4 034 (初項) 1 - ( 公比 )

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