数学青チャートのエクササイズ47についてです。右の写真が回答なんですが、回答の…①のところに2a＜bがない理由が分かりません！どなたか教えてください！！

も真ではないものに×をつけよ。 なお、記号へは 「かつ」 を, 記号 V は 「 または を表す。 (1) gp (2) g (3) a⇒ (4) p^a q (5) pva q [九州産大] →58 47 次の命題 (A), (B) を両方満たす, 5個の互いに異なる実数は存在しないことを証明せ よ。 (A) 5個の数のうち, どの1つを選んでも残りの4個の数の和よりも小さい。 (B)5個の数のうち任意に2個選ぶ。 この2個の数を比較して大きい方の数は, 小 さい方の数の2倍より大きい。 [類 専修大] 48a, b, c を奇数とする。 x についての2次方程式 ax2+bx+c=0に関して →61 (1)この2次方程式が有理数の解をもつならばとはともに奇数であるこ Þ とを背理法で証明せよ。 ただし, は既約分数とする。 p (2) この2次方程式が有理数の解をもたないことを, (1) を利用して証明せよ。 [鹿児島大〕 →62

答えが掲載されておらず、添削が出来ない状態です😭恐れ入りますが、答えを教えてくださると幸いです🙇‍♂️

練習 (1) は整数とする。la2+62 が奇数ならば, a, bの少なくとも一方は奇数であることを 9 証明せよ。 [類 法政大 〕 (2)10が無理数であることを用いて, 5-√2 が無理数であることを証明せよ。 [北海学園大〕

(1)の問題が分かりません。 答えに線を引きましたが、ここが平行となったときに何故Oを通ることになるのかが分かりません。

定点Oを中心とする半径rの円Cと, 円Cの外に定点Pがある. 点Pを通 る直線が円Cと2点A,Bで交わり,さらに,A, B における接線が点 Qで交 わっているものとする。 点Qから直線 OPに下ろした垂線の足をHとする. (1)点Hは中心Oとは異なることを証明せよ. (2) O 2.TH.1 L

黄チャートの例題46の（2）の問題で、（1）の結果を利用すると書いているんですけど、なにを利用しているのかわかりません。教えてください🙇‍♀️

基本 例題 46 有理数と無理数の関係 (1) a, b は有理数とする。 a+b√2=0 のとき, √2 が無理数であることを 用いて, a=b= 0 であることを証明せよ。 (2)(1+√2)x+(-2+3√2)y=10 を満たす有理数 x, yの値を求めよ。 CHART & HINKING MOITUJO 2 基本44 (1) 直接証明するのは難しいから, 背理法を利用しよう。 結論の否定は 「α≠0 または b≠0」であるが,この仮定からスタートする必要はない。a+b2=0 という式に注目し 最初の仮定を見極めよう。 (2)√2について整理して, (1) の結果を利用する。 このとき, 前提条件 「x,yは有理数√2 は無理数」 を書くことを忘れないよう注意。 解答 (1)6=0 と仮定すると √2=-1 b a,bは有理数であるから,右辺のは有理数である。 左辺の√2 は無理数であるから,これは矛盾している。 よって b=0 a+b√2=0に6=0 を代入してa=0 したがって a=b=0 (2) 与式を変形して (x-2y-10)+(x+3y)√2 = 0 x,yは有理数であるから, x-2y-10, x+3y は有理数で あり√2 は無理数である。 理由である a+b√2 0 から b2= 両辺を6(≠0) で割ると 2=-1 a このことから、最初の仮 定は 60 だけでよい。 2について整理。 この断りは重要。 詳しくは右ページ参照。 ゆえに、(1)の結果から これを解いて x-2y-10=0, x+3y=0 x=6,y=-2 POINT 有理数と無理数 a,b,c,d を有理数, √T を無理数とすると ① a+b√7=0 ② a+b√T=c+d√T のとき a=b=0 のとき a=c, b=d MOITAMЯO ここで,「a, b,c,d は有理数」という条件に注意しよう。 この条件がないと, 例えば① では a=b=0以外に a=√T(無理数) b=-1 もa+b√T =0 を満たしてしまう。 PRACTICE 46Ⓡ 3 √3 は無理数である。 7+a√3 2+√3 24 BUITAR 9 -=6+9√3 を満たす有理数 α, b の値を求めよ。

みなさんは背理法をどうやって攻略しましたか？

出題者は、なんで少なくともひとつは1以上かどうかっていう問題を作ろうとしたんでしょうか？

12 不等式の証明/ABA-B≧0 a, b, e を正の実数とする. X= 3a+b 3b+c 3c+a Y= Z= a+3b' b+3c' c+3a について次の問いに答えなさい。 3 (1) 1/12 <X<3 を証明しなさい。 (2) X,Y,Zのうち、少なくともひとつは1以上であることを証明しなさい。 (3) <X+Y+Z<7 を証明しなさい。 5 3 差が0以上を示す (明治学院大径社法) A. Bがェの式として, A2Bを示すことを考えてみよう。このとき A-B20 を示すのが1つの定石である。 AとBを合流させることによって式変形の仕方の可能性が高 まるし、目標が0以上を示すことになるので、式変形の方針も定め易くなる.例えば,平方完成をして (実数)+(実数)の形を導いたり。 因数分解をして (正の数)×(正の数) の形を導いたりすればよい。 ■解答■ (1) x-1 = 3a+b 1 3(3a+b)-(a+3b) a+3b 3 3(a+3b) 3a+b a+3b 3-X=3- よって、1/32<x<3 8a 3(a+3b) >0 8b →0 a+3b a+3b 3Ca+3b)-(3a+b) a b は正の実数 X7.299 3/776 ← (2-0)za) (2+)=0 83000 3a+b (2) X-1= 3a+b-(a+36) --l= 2(a-b) a+3b a+3b a+3b すべての 同様にして, Y-1- 2(b-c) Z-16 2(c-a) 6+3c 分子の正 c+3a a,b,cのうちでαが最大のとき,bであるから X21 (a-b>0) a. b c のうちでもが最大のとき, beであるから 21 ) a,b,cのうちでcが最大のとき, c2aであるからZ21 (0-1) したがって, X, Y, Zのうち, 少なくともひとつは1以上である。 (3) (1)により, 1/32<x<3, 1/3 <<3, 1/32 <Z<3が成り立つ。 これ以降, 背理法を用いてもよい X <1 かつY <1 かつて<1と仮 定すると, a<bかつb<cかつ <a が成り立つ。 a<bかつb<cのときa<cと なるが,これはに矛盾する X21のときは,Y/1/32 1/3 とから、X+Y+Z>1+ 1 1 5 + Y, Zについても Xにおいて文 字を入れ換えただけだから, Xと 同様の不等式が成り立つ。 3 3 3 Y≧1, Z≧1のときも同様である。 また,ab.cのうちの最小のものに着目すれば(2)と同様にして,X,Y,Zの与式の左は 11/13 うち、少なくともひとつは1以下であることが分かる. X1のときは,Y <3, Z <3 とから,X+Y+Z<1+3+3=7 +1から出 てきた。 右辺の7は, 3+3+1 か ら出てくることに着目、 Zのときも同様である。 12 演習題(解答は p.28) (1)400のとき、不等式+2b+ab2 を証明せよ。また、等号が成り立つ のはどのようなときか (2) a,bを実数とする。不等式+1+12√(a-1)2+(6-1)を証明せよ。 また、等号が成り立つのはどのようなときか (2) 0以上なので (左)(右)20を ( 東北学院大) 示せばよい。 19

黄チャートの数Iの例題45で、なんとなく意味は理解できた感じがするんですけど、同じことを自力で書こうとするには無理で、それってまだ自分が完璧には理解できていないとおもうので、背理法のコツとか、背理法をマスターする方法とか、この問題の解説的なものを教えて頂きたいです🙇‍♀️

基本 例題 45 √3 が無理数であることの証明 00000 命題 「n は整数とする。 n2 が3の倍数ならば, nは3の倍数である」 は真で ある。これを利用して、√3が無理数であることを証明せよ。 基本 44 CHART & SOLUTION 証明の問題 直接がだめなら間接で 背理法 √3 が無理数でない (有理数である) と仮定する。 このとき,√3=r(rは有理数)と仮 定して矛盾を導こうとすると,「√3=rの両辺を2乗して, 3=2」 となり,ここで先に進 めなくなってしまう。そこで,自然数 a, b を用いて√3 = (既約分数)と表されると仮 定して矛盾を導く。 解答 a √3 が無理数でないと仮定する。 このとき 3 はある有理数に等しいから, 1 以外に正の公約 数をもたない2つの自然数a, b を用いて、3= とされる。 ゆえに 両辺を2乗すると a=√36 a2=362 よって、2は3の倍数である。 050+ α2が3の倍数ならば, aも3の倍数であるから, kを自然数 として a=3k と表される。 これを①に代入すると 9k2=362 すなわち 62=3k2 よって、62は3の倍数であるから, 6も3の倍数である。 ゆえに αとは公約数3をもつ。 これはaとbが1以外に正の公約数をもたないことに矛盾す る。 ← 既約分数: できる限り 約分して, αともに1以 外の公約数がない分数。 inf. 2つの整数 α 6 の最 大公約数が1であるとき, αとは互いに素である という(数学A参照)。 ←下線部分の命題は問題 文で与えられた真の命 題である。 なお、下線部 分の命題が真であるこ との証明には対偶を利 使用する。 したがって√3 は無理数である。 INFORMATION ■に伝わります。 Eb.d 例題で真であるとした命題 「n2が3の倍数ならば, nは3の倍数である」 の逆も真で ある。 また, 命題 「n2 が偶数 奇数) ならば, nは偶数 (奇数) である」 および, この逆 も真である。 これらの命題が真であること, および逆も真であるという事実はよく使 われるので,覚えておこう。 PRACTICE 45Ⓡ 3 つまず 命題「n は整数とする。 n2 が7の倍数ならば, nは7の倍数である」 は真である。こ れを利用して√7 が無理数であることを証明せよ。 2 C 集

次の(3)の青い線のところで何故4の倍数となるのでしょうか？解説お願いします🙇‍♂️

前題の対側は りば (1) 命題: x≧1 かつ y≧1 ならば, x+y≧2 について 裏対側を述べ, その真偽を調べよ. (2) 命題キェならばェキ1 が正しいことを対偶を用いて証 明せよ。 (3) 「2が無理数であることを背理法を用いて示せ. よって, 与えられた命題 「エキェならばェキ1」 は真. 注 対偶を用いて証明する場合は, たいてい 「キ」, 「また ••••••に対して」 という表現が含まれています。 くまず、 (3) √2 が有理数と仮定すると. 2つの自然数m, n を用いて, √2 2=- と表せる. n m 精講 (1) (2) ある命題が正しいことを真 (true), 間違っていることを偽 (false) といいます. また, 次表のような関係にある命題を, それ ぞれ、 元の命題の逆・裏・対偶といいます(→は「ならば」を意 味します). 逆 有理数の定義 g→p 裏 対偶 裏 (ただし, m n は互いに素) 両辺を平方すると 最大の 左辺は偶数だからも偶数。 すなわち, nも偶数。 このときは4の倍数だから,2m² も4の倍数. よって, m² は偶数となり, mも偶数. ゆえに, m とnは共通の約数2をもつことになり、 2つの整数 min(nto)を用いて 分数の形で表される数 mとnが互いに素であることに矛盾する. よって, 2 は有理数ではない。 すなわち,2は無理数

(3)の問題です。 ④の部分なのですが、何故④の右辺は3の倍数と言えるのでしょうか…？ 3の倍数ではなく、9の倍数であると私は考えました。それとも、9の倍数という集合の中に3の倍数という要素が入っているから、3の倍数と言えるのでしょうか。

月理法は目が生じたら 17 無理数の証明, 背理法 m を整数とし,2つの命題 (P),(Q)について考える. (P)が3の倍数ならば, mは3の倍数である (Q)/3は無理数である (1) 命題 (P)の対偶を述べよ. (3) 命題 (Q)を証明せよ . 解答 (1) 命題 (P) の対偶は, (2) 命題 (P)を証明せよ. (西南学院大) mが3の倍数でないならば,mは3の倍数でない (2) 命題 (P)の対偶が真であることを示す. mが3の倍数でないとき,整数kを用いて, m=3k+1,3k+2とおける. (ア)m=3k+1のとき m²=(3k+1)=27k3+27k+9k+1=3(9k+9k2+3k)+1 となるので, は3の倍数でない. (イ)m=3k+2のとき m3=(3k+2)3=27k3+54k²+36k+8=3(9k+ 18k +12k+2+2 となるので,'は3の倍数でない. (ア)(イ)より,命題 「m が3の倍数でないならば,mは3の倍数でない」は真で ある. したがって,命題 (P) の対偶が真であるから,命題 (P)も真である.すなわち, 命題(P)が成り立つことが示された. <補足: 合同式を使うと, (ア)(イ)は次のようになる > (ア)≡1(mod3) のとき, m²≡1(mod3) (イ)=2(mod3) のとき, m²=23=8=2(mod3) (3) 3/3 が無理数であることを,背理法を用いて証明する. 33が無理数ではない,すなわち, 33 が有理数である 無理数であることの証明は,有理数であると仮定して、 背理法によって示すことが一般的である と仮定すると, 33=127 (p, gは互いに素な自然数) ①pg を 「互いに素」として おくことを忘れない! とおける. ①より3pg となり,これを3乗すると, 3p3=g3 ·② ②の左辺は3の倍数であるから, 右辺のも3の倍数である. よって, 命題 (P) から, gは3の倍数

整数aの平方a^2が3の倍数ならば、aは3の倍数である。このことを用いて、‪√‬3が無理数であることを証明せよ。 という問題なのですが、赤線を引いたところの、mとnの定義がなぜ1以外に公約数をもたない自然数と定義されるのかが分かりません💦 どなたかわかる方いらっしゃいました... Read More

key 背理法の (1)√3 が有理数であると仮定すると,√3 = 以外に公約数をもたない自然数)と表される。 n (m,nは1 無理 m 矛盾を導く (81 SS-=-81--=(S)- このときて √3m=n 1のと a=s- 両辺を2乗すると3m² 3m2=n2... ① よって,nは3の倍数となるから,nは3の倍数であり, n=3k (kは自然数) とおける。 tist SS-11 これを①に代入すると3m²=3k)2 すなわち m2=3k2 P+Santa よって、2も3の倍数となるから,も3の倍数である。 ゆえに, m n は公約数3をもつ。 81= これはmとnが1以外の公約数をもたないことに矛盾する。 したがって, √√3 は無理数である。