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数学 高校生

(2)の問題はなぜaが0より小さい時を求めないのでしょうか?

146 114 基本 例題 85 2次関数の係数決定 [最大値・最小値〕 (1) (1) 関数 y=-2x2+8x+k (1≦x≦4) の最大値が4であるように, 定数kの他 を定めよ。 また,このとき最小値を求めよ。 (2)関数y=x-2ax+α-2c(0≦x≦2)の最小値が11になるような正の αの値を求めよ。 80,82 重要 86 指針 関数を基本形y=a(x-b)+αに直し、グラフをもとに最大値や最小値を求め、 (1)(最大値)=4(2) (最小値)=11 とおいた方程式を解く。 (2)では,軸x=a(a>0) が区間 0≦x≦2の内か外かで場合分けして考える。 CHART 2次関数の最大・最小 グラフの頂点と端をチェック 重要 定義域 とき, 指針 解答 (1) y=-2x2+8x+k を変形すると y=-2(x-2)2+k+8 y 最大 k+8 区間の中央の値は よって, 1≦x≦4においては, 4 右の図から, x=2で最大値+8 x 左にある。 012 をとる。 ゆえに k+8=4 最小 (あるから, 軸 x=2は 間 1≦x≦4で中央より ◆最大値を = 4 とおいて んの方程式を解く。 よって k=-4 + このとき, x=4 で最小値4 をとる。 (2) y=x2-2ax+α2-2a を変形すると y=(x-a)²-2a 10 [1] 0<a≦2のとき, x=αで 最小値 2αをとる。 8+ [1] y 軸 1 11 a 0 2 x 2a=11 とすると α=- 2 これば0<a≦2を満たさない。 [2] 2 <αのとき,x=2で 2a 最小 ■ 「αは正」に注意。 a2のとき 軸x=αは区間の内。 →頂点 x=αで最小 M の確認を忘れずに。 2 <αのとき 軸x=αは区間の右 解答 ふさせ 最小値 22-2a・2+α²-2a, つまり-6a+4をとる。 α-6a+4=11 とすると a2-6a-7=0 [2] y 2 区間の右端 x=2で a -6a+4 i 最小 a 1 (a+1)(4-7)=0 これを解くと a=-1,7 0 2 x 2 <αを満たすものは a=7 以上から、求めるαの値は α=7 の確認を忘れずに -2a 注 (1) 2次関数 y=x-x+k+1の-1≦x≦1における最大値が6であるとき、 ③ 85 kの値を求めよ。 (3)

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数学 高校生

なぜある素数pを公約数に持つと仮定するのですか?素数にする理由がわかりません。

→□は成り立つ CHART 互いに素であることの証明 530 基本例題 121 互いに素に関する証明問題 (2) 00000 自然数 α に対して, αともが互いに素ならば, α+bと abは互いに素である ことを証明せよ。 /p.525 基本事項 重要 121 指針 atb と abの最大公約数が1となることを直接示そうとしても見通しが立たない。 背理法> そこで, 背理法 (間接証明法) コは成り立たないと仮定→atbabが互いに素でない, すなわち, a + b と αb はある素数を公約数 ・矛盾 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。 考 ※素数 る方 しつ 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。 1 最大公約数が1を導く 2 背理法(間接証明法)の利用 n a+b と ab が互いに素でない, すなわち, a +6とabは T a+b=pk 解答 ある素数を公約数にもつと仮定すると ①, ab=pl ② と表される。 ただし, k, lは自然数である。 ② から, α または は の倍数である。 k-m は整数。 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,b=pk-a=pk-pm=p(k-m) とな りもの倍数である。 (+1)8=8+18=8+(1+a これはaとbが互いに素であることに矛盾している。 bがの倍数であるときも, 同様にしてαはかの倍数であα=pk-b とが互いに素で ...... ない mnが素数を 公約数にもつ り αとが互いに素であることに矛盾する。 したがって, a+babは互いに素である。 W/S 10=p(k-m') (m' は整数) [参考] 前ページの基本例題 120 (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 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。 問題 素数は無限個存在することを証明せよ。 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,(1)は異な る素因数を2個以上もつ。 同様にして, ns=nz (n+1)=(n+1)(n+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。 素数が無限個存在することの証明は, 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 あるが,上の証明は, 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 な方法である。 次ページで詳しく取り上げたので参照してほしい。

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