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数学 高校生

なぜ7C3になったんですか??

要 例題 31 次の条件を満たす整数の組 (a, b, 数字の順列 (数の大小関係が条件) d) の個数を求めよ。 00000 基本 29 30 c<d<8 CHART & THINKING (2) Osasbsc≤d≤2 大小関係が条件となる数字の順列 読みかえて対応を考える (I) 条件を満たす4つの整数は, すべて異なることに着目して考えてみよう。 7個の数字か 4個の数字を選び, それらの数字を小さい順にα, b, c, d に対応させる。 (2)(1) とは違い, 条件の式に を含むので, 整数の組 (a, b, c, d) は (0, 0, 0, 0) から それらの数字を小さい順に a,b,c,d に対応させる。 (重複組合せ) (2, 2, 2, 2) まで, 0, 1, 2の3個の数字から重複を許して4個を選べばよい。 重複組合せの考え方を,どう利用したらよいだろうか? 日日日日 別解として,(1)の考え方を利用する方法がある。 A=a, B=b+1, C=c+2, D=d+3 とすると, (a, b, c, d)=(0, 0, 0, 0), (0, 0, 0, 1), (0, 0, 1, 1), ......, 2, 2, 2, 2)が (A, B, C, D)=(0, 1, 2, 3), (0, 1, 2, 4), (0, 1, 3, 4), -, (2, 3, 4, 5) するから,(A, B, C, D)は 0≦A<B<C<D≦5 を満たす整数の組を考える。 解答 (1) 1, 2, 3, ...,7の7個の数字から異なる4個を選び, 小さい順に a, b, c, d とすると, 条件を満たす組が1つ決 まる。 よって、 求める組の個数は Ca=7C3=35 (個) 同 305 1章 3 組 合せ (2)0,1,2の3個の数字から重複を許して4個を選び,小さ 4個の○と2個の仕切 い順に a,b,c,d とすると,条件を満たす組が1つ決まる。 よって、 求める組の個数は B 3+4-1C4=6C4=15 (個) 別解 A=a, B=6+1, C=c+2, D=d+3 とおくと, 条件≦a≦b≦c≦d≦2 は, 0≦A<B<C<D≦5 と同値 である。 よって, 0, 1, 2, 3, 4, 5の6個の数字から4個の数字を 選べばよい。 したがって Ci=6C2=15 (個) りの順列。例えば 010010 012 は (112) を表す。 (6)

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数学 高校生

(2)は何処から−aが来たのですか?説明お願いしたいです。

Zを整数全体の集合とするとき、次のことを証明せよ。 A={4n+1|n∈Z}, B={2n+1|n∈Z} のとき ACB かつ AB C={2x+3y|xEZ, y∈Z} のとき C=Z 指針 例えば,(1) について,各集合の要素を列挙してみると A= {......, -7, -3, 1, 5, 9, ......}, B= {......, 7, -5, -3,1,1,3,5,7,9, ......} -5 -7 -3 問題の関係は成り立つようにみえるが, A, B は無数に多くの要素 をもつ集合であるから,これでは証明にならない。 159 しかし、 既知の事項との連絡を図るため,これまでに学んだ集合 の性質やベン図の利用を考えても、証明の糸口は見えてこない。 このようなときは, 根底となる事柄 定義に戻って考えるとよい。 「xEA ならばxEB」 を示す 37 ACB の証明 A=B の証明 「AGB かつ BCA」 を示す なつけるのっとるでまわれているので他のを置く 解答 (1) XEA とすると, x=4n+1 (n は整数) と書ける。 このとき x=2(2n)+1 2n は整数であるから 2(2n)+1EB すなわち, xEA ならば x∈Bであるから また, 3EBであるが, 3年A であるから ACB A ≠ B (2) a∈C とすると, a=2x+3y (x, y は整数) と書ける。 Aのどんな要素も 2x (整数) +1 の形に表されること いっはならないと 4n+1=3 を満たす nは存在しない。 y 2x+3y は整数であるから aЄZ すなわち, αEC ならば α EZ であるから 逆にとする。 CCZ a=2(-a)+3a で, - a, αはともに整数であるから 2(-a)+3aEC すなわち、 ならばECであるから C=Z CCZ かつ ZCCであるから ZCC どんな整数も 2x (整数)+3 の形に表されるこ す。

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数学 高校生

(2)の問題で、マーカーを引いてるところの、等号は2のx乗🟰2の-x乗、すなわちx🟰-xからx🟰0の解説の部分がどうしてそうなるのかがよく分かりません。 なぜここで相加平均、相乗平均を使うのかも教えていただきたいです

281 大] 10≥0 72, 173 その る。 基本 例題 175 指数関数の最大・最小 Q (1) 関数y=4x+1-2x+2+2 (x≦2) の最大値と最小値を求めよ。 00000 基本 173 (2) 関数 y=6(2x+2x)-2(4*+4 ) について, 2'+2x=t とおくとき, yをt を用いて表せ。 また, yの最大値を求めよ。 指針 (1)おき換えを利用。 2*t とおくと, yはtの2次式になるから 2次式は基本形 α(tp)+αに直す 解決! なお、変数のおき換えは,そのとりうる値の範囲に要注意。 (2) まず,X2+Y'= (X+Y)'-2XY を利用して, 4+4 をtで表す。 y を tで表すと, tの2次式になる。 なお, t = 2x + 2 の範囲を調べるには,2*>0, 20に対し, 積 2*2=1 (一定) であるから, (相加平均) ≧ (相乗平均) が利用で きる。 x≦2であるから 0<t≦22 Apsq 2≤2" (1) 2* =t とおくと t>0 解答 したがって 0<t≦4 y を tの式で表すと ...... ① 201 +1 YA 50 最大 y=4(2*)2-4・2*+2=4t2-4t+2=4t- ① の範囲において, y は t=4で最大, t= 1 で最小とな 2 る。 t=4のとき 2x=4 ゆえに x=2 1=1/2のとき 1 2=- ゆえに x=-1 2 2 (1/21) 0 最小 4 t よってx=2のとき最大値50, x=-1のとき最小値1 (2) 4'+4x=(2x)+(2-x)=(2x+2-x)2-2・2*・2x=-22・2x=2°=1 ゆえに y=6t-2(t2-2)=-2t2+6t+4 5 5章 指数関数 20, 2-0 であるから, (相加平均) ≧ (相乗平均)よ 相加平均と相乗平均の関係 り (*)2x+2x≧2√2*2=2 すなわち t≧2 ・・・ ② ここで,等号は2=2, すな a>0, 6>0のとき 12a+b √√ab わち x=-xからx=0のとき 2 y 17 成り立つ。 72 8 ①からy=-2(t 32 最大 (等号はa=bのとき成 り立つ。) 17 + gur 2 4 M ② の範囲において, yはt=2 t=2となるのは, (*)で のとき最大値8をとる。 O 32 よってx=0のとき最大値8 t 等号が成り立つときであ る。 2 176 log Ma "M.pol 練習 (1) 次の関数の最大値と最小値を求めよ。 [(イ)大阪産大] ③ 175 (ア) y=(2) (1≦x≦2) (イ) y=4*-2x+2 -1≦x≦3) (2) a0a≠1 とする。 関数 y=q2x+α-2x-2(a^+α_x)+2について, *+α x=t とおく。 y を を用いて表し, yの最小値を求めよ。

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数学 高校生

(2)の問題の解説の、赤玉白玉青玉が1個ずつ出る出方は3P3通りあり、互いには違反である、という説明のところがいまいちよく分かりません 排反事象がそもそもどういう事なのかというのも詳しく教えていただけると嬉しいです

1 確 o 基本 例題 48 独立な試行の確率と加法定理 袋Aには赤玉3個と青玉2個, 袋B には赤玉7個と青玉3個が入っている。 (1) 袋A から 1個, 袋Bから2個の玉を取り出すとき,玉の色がすべて同じで ある確率を求めよ。 (2) 袋Aに白玉1個を加える。 袋Aから玉を1個取り出し, 色を確認した後, もとに戻す。 これを3回繰り返すとき すべての色の玉が出る確率を求めよ。 指針 (1) 袋 A, B からそれぞれ玉を取り出す試行は独立である。 玉の色がすべて同じとなる場合は,次の2つの排反事象に分かれる。 基本47 [1] Aから赤1個, Bから赤2個 [2] A から青 1個, Bから青2個 それぞれの確率を求め,加える (確率の加法定理)。 (2) 取り出した玉を毎回袋の中に戻す (復元抽出)から,3回の試行は独立である。 赤、青、白の出方 (順序) に注目して, 排反事象に分ける。 排反, 独立 排反なら 確率を加える 独立なら 確率を掛ける (1)袋Aから玉を取り出す試行と,袋Bから玉を取り出検討 す試行は独立である。 △△ 2章 ⑧ 独立な試行・反復試行の確率 定理 の 和 解答 場合、その確率は1/3-2/3×25=25 [1] 袋Aから赤玉1個, 袋Bから赤玉2個を取り出す 7C2 10C2 「排反」 と 「独立」の区別 注意 45 75 21 事象A,Bは排反 [2] 袋A から青玉1個, 袋Bから青玉2個を取り出す 2 3C2 場合,その確率は × 2 3 2 × 5 10C2 5 4575 [1], [2] は互いに排反であるから,求める確率は 21 2 23 + 75 75 75 ++ (2)3回の試行は独立である。 1個玉を取り出すとき, 赤 3 2 1 玉,青玉,白玉が出る確率は,それぞれ1回 ⇔A, B は同時に起こ らない(A∩B=Ø)。 試行 S, T は 独立 S,Tは互いの結果に 影響を及ぼさない。 「排反」は事象 (イベント の結果)に対しての概念 であり, 「独立」は試行 (イベント自体)に対し ての概念である。 3回玉を取り出すとき,赤玉, 青玉,白玉が1個ずつ出る(*) 排反事象は全部で 出方は 3P 3通りあり, 各場合は互いに排反である。 3P3個あり,各事象の確 率はすべて同じ よって、求める確率は 321 6 6 6 1 ・X3P3(*)= 6 air 321 666 練習袋Aには白玉5個と黒玉1個と赤玉1個,袋B には白玉3個と赤玉2個が入って ②48 いる。このとき,次の確率を求めよ。 A (1)袋 A, B から玉をそれぞれ2個ずつ取り出すとき、取り出した玉が白玉3個と 赤玉1個である確率 (2)袋Aから玉を1個取り出し、色を調べてからもとに戻すことを4回繰り返す とき,白玉を3回, 赤玉を1回取り出す確率 p.424 EX36、

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数学 高校生

解説講義の緑線のとこがわからなくてなぜ2番のままで進めては駄目で4番の式にもってく必要があるのかがわかりません、よろしくお願いします🙇‍♂️

(解答 (i) n=3のとき 1 1 36+9 +4 49 = (左辺)= + 12 + 22 32 36 36 (i)n=1のとき 51 ではなく, (右辺)= = = 4 3 36 36 (i) n =3のとき これより, n=3において(*) は成り立つ. となる 11 1 + + ・+・・・+ (i)n=k(3) のときに(*) が成り立つと仮定すると, 12 22 32 k² 4 k 数学B 数列 132 数学的帰納法 (不等式) 3以上のすべての自然数nに対して不等式 111 1 7 1 12 22 32 +...+ n2 4 n が成り立つことを,数学的帰納法を用いて証明せよ、 63-12 7 1 本間はn=3, 4, 5, ・・・ に対して (*) が成り立つことを示すので、 解説講義 数学B 数列 131 では、数学的帰納法で等式を証明したが、 不等式でも手順は同じである.すなわち, (i) n=1において証明したい式が成り立つことを示す (ii)n=kにおいて証明したい式が成り立つと仮定したときに, n = k + 1 でも証明し たい式が成り立つことを示す の2つを示せばよい。 ただし, 本間は3以上のについて証明するから、(i)のところは 1ではなくn=3の場合を示すことになる。 で成り立つと仮定した式を用いて式を変形していけば、自ずと n=k+1の場合の式が出て しかし, 131 の等式の場合に比べると (ⅱ)の段階の証明が難しい。 等式の証明では、n=k くることがほとんどである. 一方, 不等式の証明ではそうはいかない。 仮定した ①式を用 いても得られる式は②であって, n=k+1 の場合の式である④は得られない。 ①を導く ためには②と③を組み合わせることになるが,不等式ではこのような “2段階” で示すこ とが多い。つまり、証明したい式は、 12 22 1 1 +...+ 7 k² 1 であるが,仮定を使って得られた式は、 (k+1)² 4 k+1 ....④ 17 1 1 1 1 ...① + +... + 1 7 12 22 1 k² < 1 (k+1)2 4 k 1 である.そこで,もし, (k+1) ①の両辺に を足すと, 7 1 (k+1)2 1 + 7 1 4 k 1 1 1 1 1 7 (k+1)2 + +・・・+ + ・・・② 12 22 k² (k+1)2 4 k (k+1)2 ここで, を示したいと考えて が示せたとすれば、②と③ から ④は示せたことになる。 そこで、 ②が得られた後に, ③ 4 k+1 ...3 7 1 1 + k+1 4 k (k+1)2 1 1 1 + k+1 k (k+1)2 -k(k+1)+(k+1)2-k この計算をしてみようと 発想するところが最大の ポイントであり,この計 算を行う理由は解説講義 に書かれている. 少し難 しい部分であるが, しっ かり理解しておきたいポ イントである ( 7 7 1 1 + k+1/ 4 k (k+1)^ を計算し、これが正であることを示そうとしているのである。 不等式の証明では、何を示し たいのかをしっかりと考えて方針を立てないといけない。 また、数学的帰納法では, +52-1 は21で割り切れることを示せ」 「すべての自然数nに対して, an=4"+14 というような, 倍数を題材にした問題も頻出である. 131 132 (*)の式のように等式や 不等式が明確に提示されているわけではないが、 (i) α が 21で割り切れることを示す (ii) ak が 21 で割り切れると仮定して、 αk+1 も21で割り切れることを示す というように答案を作ればよく, 解答の “骨組み” は変わらない. 数学の勉強は 「解答を暗 記する」のではなく、 「考え方を理解して練習すること」が大切である. 残りの単元も少な くなってきたが、引き続き, 丁寧な学習を心がけてほしい. 数学の必勝ポイント 数学的帰納法を用いた不等式の証明 “仮定を利用して得られた式” と “示したい式(n=k+1の場合の式) " を,どのように結びつけるかを考える k(k+1)2 1 ->0 k(k+1)² であるから, 7 1 1 7 1 + < ...③ 4 k (k+1)2 4 k+1 が成り立つ. ② ③より, 1 1 1 1 7 1 +...+ + 7 1 < + 22 k² (k+1)2 4 k (k+1)2 4 k+1 となるから, 文系 1 1 1 1 7 + +...+ + 1 22 k² ...④ (k+1)2 4 k+1 が成り立つ, これより, n = k +1 でも (*) は成り立つ (i), (ii)より, 3以上のすべての自然数nに対して, (*)は成り立つ。

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