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数学 高校生

数Iで、なぜ(2)のグラフがこのように場合分けされるのかがわかりません。教えてください。

重要 例題 71 定義域によって式が異なる関数 関数f(x) (0≦x≦4) を右のように定義すると き、次の関数のグラフをかけ。 2x (0≦x<2) (1) y=f(x) f(x)= (2) y=f(f(x)) 8-2x (2≦x≦4) 針 123 定義域によって式が変わる関数では,変わる境目のx,yの値に着目。 (2)f(f(x)) f(x)のxf(x) を代入した式で, f(x)<2のとき 2f(x), f(x)のとき 8-2f(x) (1)のグラフにおいて,f(x)<2となるxの範囲と, 2≦f(x)≦4となるxの範囲 を見極めて場合分けをする。 (1)グラフは図のようになる(x) <2) 3章 8 関数とグラフ 0≦x<1のとき f(f(x))=2f(x)=2・2x=4x 解答 (2) f(f(x))=f(x) (0≤f(x)<2) 8-2f(x) (2≤f(x)≤4) よって, (1) のグラフから 1≦x<2のとき f(f(x)) =8-2f(x)=8-2.2x =8-4x (p+d 2≦x≦3のとき f(f(x))=8-2f(x)=8-2(8-2x) =4x-8 3<x≦4のとき 上に任意の とり=16-4x f(f(x))=2f(x)=2(8-2x) よって,グラフは図 (2) のようになる。 (1) YA 4 2 (2) 4 変域ごとにグラフをかく。 (1) のグラフから,f(x) の変域は 0≦x<1のとき 0≤f(x)<2 1≦x≦3のとき 2≤f(x)≤4 3<x≦4のとき 0≤f(x)<2 また, 1≦x≦3のとき, 曲の式は 1≦x<2なら f(x)=2x 2≦x≦3なら --------- f(x)=8-2x のように2を境にして 式が異なるため, (2) は左 の解答のような合計4通 りの場合分けが必要に なってくる。 T 1 T I 1 0 1 2 3 4 x 0 1 2 3 4 x (2)のグラフは、式の意味を考える方法でかくこともできる。 [1]f(x) が2未満なら2倍する。 [2]f(x)が2以上4以下なら, 8から2倍を引く。 [右の図で、黒の太線・細線部分が y=f(x), 赤の実線部分が y=f(f(x)) のグラフである。] なお, f(f(x)) f(x) f(x) の 合成関数といい, (ff) (x) と書く (詳しくは数学Ⅲで学ぶ)。 YA 8から2倍を 引く 47 2 0 4 x 2倍する

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数学 高校生

162 ノートのように最初から正規分布で行こうと思ったんですがなぜ二項分布で入ってるのですか? あと最後から3行目から最後から2行目に行くところの計算方法教えて欲しいです

=0,023 20 近似的に正規分布NO.5. 分布NO.1に従う。 分布に従うから、Rは近似! (意)→(言 Z =R-2は標準正規分 =区 ・区 + 32 3 し、書かれた数字が奇数であるという特性を入とするとき、次の問いに答 (1) (2)この母集団から,大きさ1の無作為標本を抽出するとき, 特性Aの標本比 率の確率分布を求めよ。 (3)この母集団から,大きさ2の無作為標本を抽出するとき, 復元抽出後 元抽出の各場合について,特性Aの標本比率の確率分布を求めよ。 ✓ 162枚の硬貨をn回投げて, 表の出る回数をXとするとき, 編 R=1 となる確率は 54 10 よって, R の確率 分布は右の表のよ うになる。 R 0 0.5 1 6 P 10 10 1 n なる確率が0.95 以上になるためには,nをどのくらい大きくすればよいか。 100未満を切り上げて答えよ。 164 母平均を信頼度95%で推定せよ *165 1分間の脈拍数を10回った 71,72,71, 脈拍数の分布は正規分布であ ただし、母標準偏差の代わり てよい。 166 ある工場の製品から、無作 の不良品があった。 製品全 *167 ある町の有権者2500人を 625 人であった。 この町 162 Xは二項分布B (n, 1/12) に従うから、Xの 22, 期待値mと標準偏差のは 162 正規分布(土) 70 ×は従う。 m=- 0= 1/2(1-1/2)=1 n よってZニメ三=2(X-2 2 よって, Xは近似的に正規分布 メン X- 2 に従い Z= <は標準 ₤12 -0.014 - ±≤0.01 >> 2 メール 正規分布 N(0, 1) に従う。 ゆえに PS001)-P50.01) = 2n 2p(0.02)≥0.95 +3 = P(Z≤0.02√√) =2p(0.02√n) p(0.02)≥0.475 正規分布表から 0.02 1.96 よって ≥9604 したがって, nを9700以上にすればよい。 163 標本の平均値は 58.3, 標準偏差は 130 標本の大きさは=100 である。 よって、信頼度95%の信頼区間は 13.0 [02-19 13.0 数学B STEP A・B、発展問題 20 20 Z

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数学 高校生

160 ⑵なぜ(1,3)と(3,1)など同じもの数えてるんですか? あと標本平均って母平均とおんなじになるんじゃないんですか?

20IOR 224- 4STEP数学B X1X2 N(0.5, 0.025)に従い, ZR-0.5 -は近似 よって、標本平均 X= 0.025 的に標準正規分布 N(0, 1) に従う。 したがって、求める確率は 6(R)=左 母比率=ER JP(0.48MR 0.52)=P(-0.8MZ≤0.8) =2p(0.8) =2-0.2881 361 =0.5762 ↑ 159 相対度数は、標本比率と同じ分布に従う 2のとる俺は 1, 1.5, 2, 2.5,3 また、各値に対応する (Xi, X2)の個数は 4, 4, 9, 4, 4 したがって、標本平均Xの確率分布は、次の 表のようになる。 5枚のカードの数字を 1, 1, 2, 3, ' で表す と、標本(X1,X2)の選び方は次のように全部で 5P2 = 20通りある。 X 1 1.5 2 2.5 3 計 から、Rは近似的に正規分布 P 44 9 4 4 252525 1 25 25 6' すなわち ( 13 ) 分散 R- 36 [非復元抽出の場合] よって, Z=- は近似的に標準正規分布 1/5 N(0, 1) に従う。 PR-1)=√ √ Z≤ =P(12) 6√n P(-1≦Z≤1)=2p(1)=2.0.3413=0.6826 (1)n=500のとき (2)2000 のとき P(−2≦Z≦2)=2p(2)=2.0.4772=0.9544 (3)=4500 のとき P(-3≤2≤3)=2p(3)=2-0.49865=0.9973 (1,1'), (1,2), (1,3), (1,3'), (1', 1), (1,2), (1', 3), (1′,3'), (2,1),(2,1'), (2,3), (2,3'), (3, 1), (3,1'), (3, 2), (3, 3), (3, 1), (3, 1), (3', 2), (3, 3) X1+X2 のとる値は 2 よって、 標本平均 X = 1, 1.5, 2, 2.5,3 また,各値に対応する (X1,X2) の個数は 2, 4, 8, 4, 2 したがって, 標本平均 X の確率分布は,次の 表のようになる。 O 158 第2章 統計的な推測 158 ある国の有権者の内閣支持率が50%であるとき 無作為に抽出した400人の 有権者の内閣支持率をRとする。 Rが48% 以上, 52% 以下である確率を求め よ。 10 推定 1 母平均に対 母平均 m とする。 159 1個のさいころを回投げるとき、1の目が出る相対度数をRとする。次の 各場合について 確率 PR-1/11) の値を求めよ。 *(1)n=500 *(2) n=2000 (3) n=4500 STEP B 160 1, 1, 2, 3, 3の数字を記入した5枚のカードが袋の中にある。これを母集団 とし,無作為に大きさ2の標本X1, X2 を抽出する。 (1) 母集団分布と母平均を求めよ。 (2)標本平均Xの確率分布を復元抽出。 非復元抽出の各場合について求め よ。 上で 2 母比率 大きさ 度95 * 163 0 1 X 1 1.5 2 2.5 3 計 1 2 4 21 P 1 160 (1) 母集団分布は, 大きさ1の無作為標本 の確率分布と一致する から、 カードの数字を 変量とすると, 右の表のようになる。 10 10 10 10 10 X 1 2 3 計 21 2 161 (1) 母集団の大きさは 5 P 1 5 5 5 また, 特性 A を満たす要素の数は 3-m よって、 特性 A の母比率は 5 5 母平均は1.24/3+2.12/3+3.1/2=1/8=2 10 -=- (2) 特性 A の標本比率を R R 0 とすると、抽出した標本が 1 計 (2) 復元抽出の場合] 2 3 偶数ならR=0. P 1 5 5 奇数なら R=1である。 よって、Rの確率分布は右 の表のようになる。 □ 161 1, 2, 3, 4, 5の数字を書いた5枚のカードが袋の中にある。これを母集団と し書かれた数字が奇数であるという特性をAとするとき、 次の問いに答えよ。 (1) 特性Aの母比率を求めよ。 (2) 特性Aの標本比 この母集団から、大きさ1の無作為標本を抽出するとき、 率の確率分布を求めよ。 (3) この母集団から、大きさ2の無作為標本を抽出するとき、 復元抽出、 非復 元抽出の各場合について、 特性Aの標本比率の確率分布を求めよ。 5枚のカードの数字を 1, 1, 2, 3, 3' で表すと, 標本 (X,, X2)の選び方は次のように全部で 5225通りある。 (1,1), (1,1', (1,2), (1,3), (1,3'), (1', 1), (1,1', (1,2) (1,3), (1',3'), (2, 1), (2, 1), (2, 2), (2, 3), (3, 1), (3, 1), (3, 2), (3, 3), (3, 1), (3, 1), (3', 2), (3, 3), (2, 3'), (3, 3'), (3, 3) (3)[復元抽出の場合] 大きさ2の標本 (X1, X2) の選び方は,次のよう に全部で525 (通り)ある。 (1, 1), (1, 2), (1, 3), (1, 4), (1, 5), (2, 1), (2, 2), (2, 3), (2, 4), (2, 5), △ 162 1枚の硬貨をヵ回投げて、表の出る回数をXとするとき... 12/0.01 と なる確率が0.95 以上になるためには、nをどの きくすればよいか。 100未満を切り上げて答えよ。

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数学 高校生

393 2行目なぜ2なのですか?

対して、 部分をαとする。 [解答 logio37=7010gi03=70×0.4771=33.397 logo2=0.3010, logio3=0.4771 から よって 2<100.397<3 ax10m≦10*+α(=N) < (a+1)x10” であるから, αがNの最高位の数 ゆえに すなわち 2×103 <3703×1033 10g102 <0.397 <log103 390 (1) logo 620log10 (2×3) 15<log 16 <16 この両辺の常用対数をとると よって, 求める条件は 0.3" <1-0.9999 =20log102+log 103 ) すなわち 0.3" <0.0001 =200.3010 +0.4771)=20×0.7781=15.562 ゆえに nlog100.3 <log100.0001 よって 1015 <620 <1016 この不等式を変形して したがって, 37 の最高位の数字は したがって、 (2)(1)より 62 は16桁の整数である。 log :0 63 15+0.562 ゆえに すなわち 2×10331033.3973×10 390logio2=0.3010, log103=0.4771 とする。 (1) 620 は何桁の整数か。 (2)620の最高位の数字を求め、 391 年利率 5%, 1年ごとの複利で10万円を預金したとき, x年後の元 / 10 (105) 万円となる。 元利合計が初めて15万円を超えるのは何年 だし, log102=0.3010, 10g 103=0.4771, 10g107=0.8451 とする。 392 1枚で70%の花粉を除去できるフィルターがある。 99.99% より多く を一度に除去するには,このフィルターは最低何枚必要か。 ただし 10g103=0.4771 とする。 log102=0.3010,log10 3 = 0.4771 とする。 □ 393 10進法で表された数1210 を2進法で表したときの桁数を求めよ。た 394logio 1.4=0.146, logo1.8= 0.255, 10g102.1 0.322 とするとき, 10g102) logio 7 の値を求めよ。 また, 10g 10 63 の値を求めよ。 395 次の問いに答えよ。 (1)10g23が無理数であることを証明せよ。 (2)(1)を用いて10g26が無理数であることを証明せよ。 (3)(2)を用いて10g64が無理数であることを証明せよ。 93 2進法で表したときn桁になる数は, 2-1 以上 2"未満の数である。 log 104 log1022- 2log 102=2x0.3010=0.6020 したがって logo30.56210g 04 よって 3<100562<4 3x 1015 <1015.62 <4× 1015 3x 1015 <6<4x1015 したがって、 6 の最高位の数字は3 391 10.1.05) 15を満たす最小の整数xを求める。 101.05)>15の両辺の常用対数をとると log to 10(1.05) >log 10 15 log10 10+ logo (1.05) >logio (1.5×10) 1+ x log101.05 >log101.5+1 x log 10 1.05 > log10 1.5 nlog10 (3×10-1) <log1010- n(log 103-1)<-4 -0.5229<-4 395 針 |背理法を利用す (1) log,3 24 の自然数 れる。 形する。 これ (2) log23を (3) log.6を (1) log23 の底2 log2 3 lo よって、 log3 であると仮定 で よって n>- =7.6- 0.5229 したがって、フィルターは最低8枚必要である。 393 120を2進法で表したときの桁数を ると 2-11200<2" 2を底として,各辺の対数をとると n-1≤1001og212<n よって 100log212≦100log212 +1 ここで 100log212=100logz(2-3)=100(2+logz3) ① |=100/2+{ 0.4771 105 21 =1002+ log 103 ここで log101.05=10g10-100 =10g10 20 log102 100(2+1.585)=358.5 ゆえに, ①から 358.5359.5 よって ゆえに 3-7 = log 102-10 = log103 + log107-10g102-1 =0.4771+0.8451-0.3010-1=0.0212 log101.5=log10 = log103-10g 102 =0.4771-0.3010=0.1761 0.0212x>0.1761 0.1761 x> =8.3 0.0212 これを満たす最小の整数xは 9 のは したがって、 元利合計が初めて15万円を超える。 9年後 392 ■指針■■■ 70%の花粉を除去できるということは、花粉 の量をフィルターを通す前の0.3倍にできると いうことである。 よって, 2枚 3枚, ......, 2枚, とフィル ーを通すと、 花粉の量は1枚目のフィルタ を通る前の0.32倍, 0.33倍, なる。 したがって,求める条件は 1枚のフィルターで30% n枚のフィルターでは0.3 0.3倍 これを満たす自然数は =359 0.3010 121 を2進法で表したときの桁数は 359桁 394 log101.4 = log10(2×7×10- = log102+log107-1. 10g 101.8=log10 (2×32×10- =log102+210g103-1. 10g 102.1 = logo (3×7×10 - = log103+log107-1 ここで、 log101.4 0.146. logo 1.8=0.255. logo2.10.322であるから 10g102+log07=1.146 los 3=1.255 1.322 3=0 とされる。 すなわち 一方、 3" は奇数と したがって、 (2 log,6 S と仮定する log26=1 よってc log6 ゆえに、 道は無理 したがって 3 log. 4 = と仮定す log, 4- すなわち log. 4 ゆえに 道は したが 396 (1) 2 logy 18 3881 12-17100 10

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数学 高校生

392 なぜ0.3nじゃなくてn乗なのですか?

O 88 第5章 指数関数と対数関数 STEP B よって求める条件は 0.3" <1-0.9999 すなわち 0.3" <0.0001 例題 38 logio 2=0.3010, logio3=04771 とするとき, 370 118 4STEP数学Ⅱ logwasa <logan (a+1) となる正の整数aに対して、 ax10m≦10***(=N) < (a+1)×10" であるから, αがNの最高位の数字と [ 解答 logo 370=70logio 3=70×0.4771=33.397 logo2=0.3010, logio 3=0.4771 から よって 2<1003973 log102 <0.397 <log103 2×103 1033.3973×10 正の整数に対して, logio N の整数部分をn, 小数部分をαとする。 の最高位の 390 (1) login 6=20login (2×3) ゆえに =20(log 2+ log3) =200.3010+0.4771)=20×0.778115.562 15<log 1060 <16 よって 1015 <60 <1016 この両辺の常用対数をとると alog100.3 <log100.0001 この不等式を変形して したがって, 6は16桁の整数である。 21より 10g 106=15+0.562 alog10 (3×10)<log1010- (log103-1)<-4 -0.5229-4 ゆえに すなわち 2×10373×1033 したがって, 37 の最高位の数字は? (2)620 の最高位の数字を求めよ 390logio2=0.3010, 10g1n3=0.4771 とする。 (1) 62 は何桁の整数か。 391 年利率 5%, 1年ごとの複利で10万円を預金したとき, x年後の元 / 10(1.05) 万円となる。 元利合計が初めて15万円を超えるのは何年 だし, 10g102=0.3010, log103=0.4771, log107=0.8451 とする。 392 1枚で70%の花粉を除去できるフィルターがある。 99.99% より多く を一度に除去するには,このフィルターは最低何枚必要か。 ただし, log103=0.4771 とする。 39310進法で表された数1210 を2進法で表したときの桁数を求めよ。 login2=0.3010,logio 3 = 0.4771 とする。 □394 logio1.4=0.146, logo1.8=0.255, logio2.1=0.322 とするとき, log102, logio 7 の値を求めよ。 また, logio 63 の値を求めよ。 395 次の問いに答えよ。 (1) log3 が無理数であることを証明せよ。 (2)(1) を用いて10g26 が無理数であることを証明せよ。 (3)(2)を用いて10g64が無理数であることを証明せよ。 セント 393 2進法で表したとき桁になる数は, 2-1 以上2"未満の数である。 log104=log102210g102=2×0.3010=0.6020 したがって 10g103< 0.562 <log104 よって ゆえに すなわち 3<100.56<4 3×105 105.5624×10s 3x 1015 <60<4x 1015 したがって, 6 の最高位の数字は 3 391 10.1.05) 15を満たす最小の整数xを求める。 10(1.05)>15 の両辺の常用対数をとると logo10(1.05) log 10 15 392 log to 10+ logo (1.05) >log10 (1.5×10) 1+ xlog101.05 > log101.5+1 xlogi01.05 > log0 1.5 ここで log101.05=10g10 100 3-7 よって ゆえに =10g10 2.10 105 21 = log 10 20 =log103 + log 107-log102-1 =0.4771+0.8451-0.3010-1=0.0212/ 3 log101.5=log10 = log10310g102 =0.4771-0.3010=0.1761 0.0212x>0.1761 よって n>. 4 0.5229 7.6...... したがって、フィルターは最低8枚必要である。 393 12 2進法で表したときの桁数をと 2121002" ると 2をとして各辺の対数をとると n-1≤100log, 12<n よって ここで 100log212 <100log2 12 +1 100log121001og (2.3)=100(2+log.3) log 193 0.4771 =1002+ =100(2+ logo2 0.3010 1002+1,585〕=358.5 これを満たす自然数は359 ゆえに、 ①から 358.5359.5 395 理法を利用する。 (1) log3 が有理数であ の自然を用い れる。 これを両辺が 形する。 (2) tog3log」6&l (3) log.6 log,4 & (1) pgs3は1より log:3>log:1 log 3 が無理 と仮定すると、 log 切れる。このとき 2m は自然 となり、2" って 10g 3 66が無理数で 定する。 6=log.2+ log2 3=1 有理数な ①の右 12100 2進法で表したときの桁数は 359 394 login 1.4=logio (2×7×10) 理数である 品がって、 log =logio2+log107-1. gr4 が無理 logo1.8=log: (2×32×10-) =log:o2+210g103-1. する。 loga log102.1 7x 10 4=- loga たわち lo 0.1761 x> =8.3. 0.0212 これを満たす最小の整数xは 9 9 年後 したがって、 元利合計が初めて15万円を超える のは ここで 指針■■■ 70%の花粉を除去できるということは、花粉 の量をフィルターを通す前の0.3倍にできると いうことである よって、 2枚 3枚, .......枚, とフィルタ ーを通すと, 花粉の量は1枚目のフィルター を通る前の0.32倍 0.32倍 10g102.1 ①~③ 0.3倍 と なる。 したがって、求める条件は 0.31-0.9999 1枚のフィルターで30%の花粉が残るから、 枚のフィルターでは0.3" の花粉が残る。 4が有理 人に②の 無理で たがって、 +1) +1 3

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