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Mathematics Senior High

(2)の問題についてです!青い線のところでなんで項数がkになるんですか?k-1じゃないんですか?

442 基本 例題 次の数列の初項から第n項までの和を求めよ。 20 一般項を求めて和の公式利用 00000 (2)1, 12, 1+2+22 ...... (1)12,32,52, 基本 1 19 32 指針 次の手順で求める。 ① まず 一般項を求める→ 2Σ (第に項)を計算。 Σk, k, Σk の公式や、場合によっては等比数列の和の k=1 公式を利用。 注意で,一般項を第n項としないで第k項としたのは,文字n が項数を表して →第k項をkの式で表す。 いるからである。 (2) ax=1+2+2+... +2k-1 ←等比数列の和 等比数列の和の公式を利用してak をkで表す。 CHART Σの計算 まず一般項 (第ん項) をんの式で表す 解答 (1) a 与えられた数列の第k項をα とし,求める和を Sn とする。 (2k-1)2 0 k=1 n k=1 k=1 n n よってSn=2ax=2(2k-1)=2(4k-4k+1)える ◆第ん項で一般項を考え る。 JJ k=1 k=1 =4k²-4k+Σ1 k=1 -/13n{2(n+1)(2n+1)-6(n+1)+3} = (DX=(1+r) ◆1nでくくりの中 に分数が出てこないよう 11/13n(n-1)=1/13n(n+1)(2n-1)バーにする。 1/12(4-1)=1/13n(n+1) (n-1)(s) #30 (1) (*) (2) ak=1+2+2²+......+2k-1 = 1• (2-1) = 2k_st 143 n 2-1 Sn2=(2-1)=22-21 ak は初項1,公比2 数の等比数列の和。 よって k=1 k=1 k=1 k=1 参考 S, = (22~)と 2(2n-1) -n=2"+1-n-2 表すこともできる。 2-1 注意 和が求められたら, n=1,2,3として検算 するように心掛けるとよい。 例えば,(1)では,(*)において, n=1とすると1で これは 12 に等しく OK。 (*)において n=2とすると10で, 12+32=10 から OK。 4150 結羽 創 (

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Mathematics Senior High

最後の式変形がどのようにしてなるか分かりません 教えて頂きたいです

0000 演習 例題 121 極値をとる値に関する無限級数の和 00000 | 関数f(x) =exsinx (x>0)について, f(x) が極大値をとるxの値を小さい方 から順に X1,X2, 80 また, を求めよ。 f(x) とすると,数列{f(x)} は等比数列であることを示せ。 n=1 基本112 のにおけ と直線lnの交点の を求めよ。 B 極大値をとるxの値は,次のことを利用して求めるとよい。 指針 f' (a)=0,f" (a)<0⇒f(a)は極大値(p.177 基本事項因) つまり、f'(x)=0の解を求め, その解のうちf" (x) < 0 を満たすものを とする。 また,無限等比級数 2, ay"-1(a≠0)は|r| <1のとき収束し、和は n=1 f(x)=-e*sinx+e*cosx=-e*(sinx−cosx) =-√2e-*sin(x-4) y=e-s f”(x)=e*(sinx−cosx)—e*(cosx+sinx) 0 tin 数の値 (特に, COS m) 式を連立して求める。 を求める際は、 解答 すい。 f'(x)=0 とすると =-2excosx sin(x)=0 200 (*) x>0であるから x= =+kл (k=0, 1, ....) 4 (*) sinn 以下では, n は自然数とする。 COSn=- y=-ex 1-2 27 3π 4π 207 (*)からx=kπ (k は整数) 4 章 G 関連発展問題 自然 k=2n-1のとき cos (+) +1.2(√x-1) < 0. (+) A k=2(n-1) のとき COS 4 cos(+kx)>0 0. あるから )+4√na xn= =4+2(n-1) 7±2√n+1 √n) ゆえに,k=2(n-1) のとき極大値をとるから このとき ya (2-1)1 (+x) <0-1 +kл 0=(0)3 f(x)=e-14+2(n-1)*} sin{4/+2(n-1)}=1/2ef(e-20-1 0 π 4 -10 1 x ++ -11 +2(-1) 2 よって、(f(x))は初項 inet 公比 e-2の等比数列で e4, n=1 f(x)は収束し,その和は ・分子に(vn+1 + 掛ける。 の交点のx座 y=f(x)の接 Σf(x)=√1-e=√2 (e-1) 練習 関数f(x)=e-xcosx (x>0) について,f(x)が極小値をとるxの値を小さい方か @121 ら順に X1,X2, n= ...... f(x) を求めよ。 とすると、数列{f(x)} は等比数列であることを示せ。 また, ある。公比 e-2" は 0<e-2" <1であるから,無限等比級数 ◄an-ar"-1 ⇒ {an}は初項 α, 公 比の等比数列。 1-e-2π

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Mathematics Undergraduate

(2)の考え方を教えていただきたいです。 内積0を使うのかな?という検討はつきましたが、条件で与えられているベクトルをどのように扱えばいいか分からなくなってしまいました。

第1問 R3を3次元実列ベクトル全体の集合, I 3×3 を3×3 の実行列全体の集合とする. 1, 12, 73 ∈ R3は一次独立な単位長ベクトル, 4∈R3は n1, 2, ng と平行でない単位長ベクトルとす る.また,正方行列 A, B を 4 A= - 2 B = Σnin T \\n-n i=1 とする.ここで, XT, æT はそれぞれ行列 Xの転置行列とベクトルæの転置ベクトルを表 す。 以下の問いに答えよ。 (1)Aの階数が3となるような 4 に関する条件を求めよ. (2) 3次元ユークリッド空間において以下の3つの条件を満たす4つの平面 II = {æ ∈ R3 | new - d = 0} (d は実数, i = 1, 2, 3, 4) を考える (i) A の階数は3であ る, (ii) Ω = {æ ∈R3 | new-d≥0, i = 1, 2, 3, 4} が空集合ではない, (iii) II (i = 1, 2, 3, 4)に接する球C (⊂ Ω) が存在する. このときCの中心の位置ベクト ルをベクトルuER を用いて A-1u の形で表す. d (i = 1, 2, 3, 4)を用いてuを 表せ. (3) B が正定値対称行列であることを示せ. (4)4つの平面 {æ∈R3|nex-d=0} (dは実数, i = 1, 2, 3, 4) への距離の2乗和が 最小となる点P を考える. Pの位置ベクトルをベクトルver を用いて B-1 の形 で表す. ni, di (i = 1, 2, 3, 4) を用いて”を表せ. (5)13において点 Qi (位置ベクトルをER3とする)を通りに平行な直線をんとす る(i = 1, 2, 3). 任意の点R (位置ベクトルをy∈ とする) をんに直交射影した 点を R; とする.R の位置ベクトルを行列 Wi∈ R 3×3 を用いて y - Wi(y-æž) と表 す. I∈IR 3×3 を単位行列とする. (a) と I を用いて W を表せ. (b) WWWż を示せ. = (c)平面Σ = {ER3 | afx = b} を考える (a∈3は非零ベクトル, b は実数). 点SE∑はL, Iz, 13 への距離の2乗和を最小にする点である.n1, n2, n3 が互 いに直交するとき,Sの位置ベクトルをベクトルw∈3 を用いて aa ab I - w+ T ara の形で表す.ただし, は a,bには依存しないものとする. w を Wi, πi (i = 1, 2, 3) を用いて表せ. p. 1

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