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Mathematics Senior High

25.1 少なくとも〜の問題だから 背理法を使うのかなと思ったのですが違いました。 なぜ解答のように考えるのですか? また、背理法を使う、と思うべき時はどんな時ですか? あと、少なくとも1つということは2つ以上の可能性もありますが、「または」を使っても良いのですか?「Aまた... Read More

2 東京 例題25 少なくとも~、すべての〜の証明 b,c は実数とする。 abc=1, a+b+c=ab+bc+caのとき, a,b,cのうち少なくとも1つは1 であることを証明せよ。 a+b+c=ab+bc+ca=3のとき, a,b,cはすべて1であることを証明せよ。 (1) 1 まず結論を式で表すことを考えると,次のようになる。 (1) a,b,cのうち少なくとも1つは1である ⇔a=1 または b=1 またはc=1 ⇔ (a-1)+(b-1)+(c-1)=0 よって, 条件式から,これらの式を導くことを考える。 このように,結論から方針を立て ることは,証明に限らず、多くの場面で有効な考え方である。 CHART 証明の問題 結論から お迎えに行く ⇔a-1=0 または 6-1=0 または c-1=0 ⇔ (a-1)(b-1)(c-1)=0 (2) a,b,c はすべて1である⇔a=1 かつ 6=1 かつc=1 解答 - P=(a-1)(b-1)(c-1) とすると P=abc-(ab+bc+ca)+(a+b+c)-1 abc=1とa+b+c=ab+bc+ca を代入すると P=1-(a+b+c)+(a+b+c)-1=0 練習 25 ⇔a-1=0 かつ 6-1=0 かつ c-1=0 よって α-1=0 または 6-1=0 またはc-1=0 したがって, a,b,cのうち少なくとも1つは1である。 Q=(a-1)^2+(-1)+(c-1)^ とすると Q=a²+b2+c²-2(a+b+c)+3 ここで,(a+b+c)=a+b2+c2+2(ab+bc+ca) であるから a+b2+c²=(a+b+c)²-2(ab+bc+ca)=32-2・3=3 Q=3-2・3+3=0 ゆえに よって α-1=0 かつ 6-1 = 0 かつ c-1=0 したがって, a,b,c はすべて1である。 a,b,c,d は実数とする。 1 1 1 (1) + + a b C ことを証明せよ。 a+b+c 一 a 4-12 10 <ABC = 0 ⇔A = 0 または B = 0 または C=0 d+D (1) VIO A²+B²+C²=0 ⇔A=B=C=0 BO**A31 SI TAH *T# のとき, a,b,cのうち、どれか2つの和は0である のとき a=b=c=d=1であることを証明 1章 5等式の証明

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Mathematics Senior High

113. 「自然数k,l」を「互いに素である自然数k,l」 としたのですが別に良いですか? また、最後「矛盾している」と書いていますが 同じことを2回書いているように思うのですが、 2回目の「矛盾している」には何の意味があるのですか?

基本例題113 互いに素に関する証明問題 (2) 00000 自然数a,bに対して, aとbが互いに素ならば, a + b と abは互いに素であるこ とを証明せよ。 091 5: 指針a+b と ab の最大公約数が1となることを直接示すのは糸口を見つけにくい。 そこで,背理法(間接証明法)を利用する。→a+b と ab が互いに素でない,すなわち a+b と ab はある素数を公約数にもつ,と仮定して矛盾を導く。 なお、次の素数の性質も利用する。 ただし,m,nは整数である。 mnが素数」の倍数であるとき, mまたはnはかの倍数である。 CHART 互いに素であることの証明 解答 a+b と ab が互いに素でない,すなわち a + b と ab はある素 数』を公約数にもつと仮定すると a+b=pk ①, ab=pl ...... p.4762 重要 114 ①1 最大公約数が1を導く 2 背理法 (間接証明法) の利用 ② , lは自然数) to と表される。 ② から, a または6の倍数である。 aがpの倍数であるとき, a=pmとなる自然数mがある。 このとき、①から6=pk-a=pk-pm=p(k-m) となり, bもpの倍数である。 これはαとが互いに素であることに矛盾している。 bがpの倍数であるときも、同様にしてαはかの倍数であり, aとbが互いに素であることに矛盾する。 したがって, a +6 と ab は互いに素である。 [番号] 前ページの基本例題 112 (2) の結果 「連続する2つの自然数は互いに素である」は、整数 この問題を解くのに利用できることがある。 興味深い例を1つあげておこう。 各自=2や 3 などの場合で,このことを検証してみるとよい。 n₁ mとnが互いに素でない ⇔mとnが素数を公約 数にもつ k-mは整数。 TRAF a=pk-b 問題 素数は無限個あることを証明せよ。 [証明] n を2以上の自然数とする。 と+1は互いに素であるから, n2 =n(n+1) は異な る素因数を2個以上もつ。 同様にして。 ns=n(n+1)=n(n+1)(n2+1) は異なる素因数を3個以上もつ。 この操作は無限に続けることができるから、素数は無限個存在する。 =p(k-m') ( m' は整数) 素数が無限個あることの証明は,ユークリッドが発見した背理法を利用する方法が有名である け 21世紀に入って (2006年), サイダックによって提示された, とても簡潔な方 a)(w) P 481 4章 17 約数と倍数、最大公約数と最小公倍数

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