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数学 高校生

[3]の部分って何のために必要なんですか、?

158 基本 例題 96 2次方程式の解の存在範囲 (1) 2次方程式 x(a-1)x+α+2=0 が次のような解をもつとき、 の範囲を求めよ。 (1) 異なる2つの正の解 (2) 正の解と負の解 00000 定数々の ズーム 2次方程 例題 96 の現 を詳しく見 p.146 基本事項 CHART & SOLUTION 2次方程式の解と 0 との大小 グラフをイメージ┣ D.軸.(0) 符男に着目 方程式(x)=0の実数解は,y=f(x) のグラフと軸の共有点のx座標で表される。 f(x)=xー(a-1)x+a+2 とすると,y=f(x)のグラフは下に凸の放物線である。 (1) D>0, (軸の位置) > 0(0)>0 (2) f(0)<0 を満たすようなαの値の範囲を求める。 なお, (2) で D>0 を示す必要はない。 下に凸の放物線が負の値をとるとき、 必然的にx軸と異なる2点で交わる。 まず、条件を満たす 方程式の解をグラフとx ・グラフがx軸と異 2点はx軸の正の の2つとなる。 問題にとりかかる前に、 すグラフをかくことから 次に、グラフの条件 [1] D>0 グラ 解答 下に凸の放物線で,その軸は直線x=2 f(x)=x²-(a-1)x+α+2 とすると, y=f(x) のグラフは である。 [2] 軸がx>0 の範 a-1 軸はx=- -(a-1) [3] f(0)>0 X 2-1 これらをすべて満たすこ (1) 43 ()>0 (1) 方程式 f(x) =0が異なる2つの正の解をもつための条 件は,y=f(x)のグラフがx軸の正の部分と, 異なる2点 f0 で交わることである。 よって, f(x)=0 の判別式をDとす ると,次のことが同時に成り立つ。 [1] D > 0 [2] 軸がx>0 の範囲にある 0 しまい、 間違った条件で ◆[1] [2] は満たすが、 [3] を満たさない。 つまり (0) 0 [3]S(0)>0 [1] D={-(a-1)}2-4・1・(a+2)=α-6-7- =(a+1)(a-7) D>0 から (a+1)(α-7)>0 よって a <-1.7 <a [2]->0から a > 1 ② [3] f(0) =α+2 よって a>-2 f(0) > 0 から a+2>0-2-1 1 (2) Ay ① ② ③ の共通範囲を求めて a>7 (2) 方程式(x) = 0 が正の解と負の解をもつための条件は, y=f(x) のグラフがx軸の正の部分と負の部分で交わる 0 O f(0) ことであるから (0)<0 よって a+2<0 したがって a<-2 PRACTICE 962 実数を係数とする2次方程式 x2-2ax+α+6=0 が、 次の条件を満たすとき、定数の f(0) x軸の負の部分または x=0で交わってしまう なるほ [1], [2 f (0) <0 だけで 0 f(0) <0 ということは このとき、 右の図の 異なる2点で交わる。 もよい。 また, 交点 f(0) < 0 であるとき の値の範囲を求めよ。 (1) 正の解と負の解をもつ。 〔類 鳥取大 軸の条件も加えなくす (2) 異なる2つの負の解をもつ。

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数学 高校生

f(0)<0だったらX軸の正の部分、負の部分で交わるのはなぜですか。イメージが難しいです💧‬

158 基本 例題 96 2次方程式の解の存在範囲 (1) の範囲を求めよ。 2次方程式 x2(a-1)x+α+2=0 が次のような解をもつとき、定数αの 00000 ズーム 2次方程 (1) 異なる2つの正の解 (2) 正の解と負の解 p.146 基本事項 CHARTI SOLUTION 2次方程式の解と0との大小 グラフをイメージ] D.軸、f(0) の符に着目 方程式(x)=0の実数解は,y=f(x)のグラフとx軸の共有点のx座標で表される。 f(x)=アー(a-1)x+a+2 とすると,y=f(x)のグラフは下に凸の放物線である。 (1) D>0 (軸の位置) > 0,f(0)>0 (2) f(0) <0 を満たすようなαの値の範囲を求める。 なお, (2) D>0 を示す必要はない。 下に凸の放物線が負の値をとるとき、 必然的にx軸と異なる2点で交わる。 解答 f(x)=x2-(α-1)x+α+2 とすると, y=f(x) のグラフは 下に凸の放物線で,その軸は直線x=1である。 軸はx=-- -(a-1) 2-1 (1) 方程式 f(x)=0 が異なる2つの正の解をもつための条 件は, y=f(x) のグラフがx軸の正の部分と、 異なる2点 で交わることである。 よって, f(x) =0 の判別式をDとす ると, 次のことが同時に成り立つ。 (1)\y()>0 F(0) + [1] D > 0 [2] 軸がx>0 の範囲にある [3] f(0) > 0 0 例題 96 の現 を詳しく見 まず、条件を満たす 方程式の解をグラフと x グラフがx軸と異 2点はx軸の正の の2つとなる。 問題にとりかかる前に、 すグラフをかくことから 次に、グラフの条件 グラ [1] D0 [2] 軸がx>0 の範 [3] f(0)>0 ・・・・・ x これらをすべて満たすこ しまい 間違った条件で ◆[1] [2] は満たすが、 [3] を満たさない。 つまり f(0) y [1] D={-(a-1)}2-4・1・(a+2)=α-6-7 =(a+1)(a-7) D>0 から (a+1) (a-7)>0 よって a<-1,7<a [2]10から a>1 -1- [3] f(0)=α+2 f(0)>0 から a+2>0-2-1 よって a>-2 (3) y ① ② ③ の共通範囲を求めて a>7 (2) 方程式 f(x) = 0 が正の解と負の解をもつための条件は, y=f(x)のグラフがx軸の正の部分と負の部分で交わる ことであるから (0)<0 よって a+2<0 したがって a<-2 PRACTICE 962 0 f(0) 0 実数を係数とする2次方程式 x2-2ax+α+6=0 が, 次の条件を満たすとき、定数の の値の範囲を求めよ。 (1) 正の解と負の解をもつ。 (2)異なる2つの負の解をもつ。 類 鳥取大 A(0) x x軸の負の部分または x=0 で交わってしまう なるほ [1] [2 f (0) <0 だけで0 f(0) <0 ということは このとき、 右の図の 異なる2点で交わる。 もよい。 また, 交点 f(0) <0 であるとき 軸の条件も加えなくす

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数学 高校生

ここでの逆の確認とは何を確認しているのですか?

重要 例題 131 導関数から関数決定 (2) 00000 | 微分可能な関数f(x) がf'(x)=lex-1 を満たし, f (1) = e であるとき,f(x)を 2 基本 求めよ。 0=(x)4 基本130 指針 条件f(x)=lex-1から,f(x) =flex-1|dx とすることは できない。まず、 場合に分ける から 絶対値 y=ex-1 p.22 2 x>0のときf'(x)=ex-1 A x<0 のとき f'(x)=-(ex-1)=-ex+1 x>0のときは,Aと条件f(1)=e から f(x) が決まる。 しかし,x<0のときは, 条件f (1)=e が利用できない。 そこで,関数f(x)はx=0で微分可能x=0で連続 (p.106 基本事項 ②)に着目。 =1 + 0 limf(x) = limf(x)=f(0) を利用して, f(x) を求める。 +0 X-0 f'(x)=ex-1 x>0のとき,e-1>0であるから 解答 よってf(x)=f(ex-1)dx=e-x+C (Cは積分定数) ...... ゆえに C=1 ① 240 = f (1) =e であるから e=e-1+C したがって f(x)=ex-x+1 x<0 のとき,ex-1<0 であるから 導関数f'(x) はその定義 から,xを含む開区間で 扱う。 したがって, x>0, x0 の区間で場合分け して考える。 以 よってf(x)=f(-exx f(x)=-x+1) =-ex+x+D (Dは積分定数) f(x)はx=0で微分可能であるから, x=0で連続である。 ゆえに limf(x) = limf(x)=f(0) x+0 x-0 limf(x)=lim(ex-x+1)=2 ①から x+0 x+0 ② から lim f(x)=lim(-ex+x+D) = -1 + D x-0 2=-1+D=f(0) f(x)=-ex+x+3 (1) AGR-C f(x)は微分可能な関数。 x-0 よって ゆえに D=3 したがって 必要条件。 ex- このとき, lim =1から 逆の確認。 121 も参照。 x→0 x f(h)-f(0) lim =lim ん→+0 h h→+0 e-h-1 h =0, ◄lim (1-1) f(h)-f(0) -e+h+1 lim = =lim =0 lim 0-14 h 0114 h =(-1)+1} よって、f'(0)が存在し,f(x)はx=0で微分可能である。の(1) 以上から e-x+1 f(x)= e+x+3(x<0) DET

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数学 高校生

以下では、〜の後からがよくわかりません 解説お願いします🙇‍♀️

Drvanz 演習 例題 121 極値をとる値に関する無限級数の和 関数f(x) =ex sinx (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, 00 また, f(x) を求めよ。 n=1 とすると, 数列{f(x)} は等比数列であることを示せ。 基本 112 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。 f'(a)=0,f"(a)<0f(a)は極大値(p.177 基本事項) 指針 n=1 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xとする。 また、無限等比級数 Zarm-l (a≠0) は|r|<1のとき収束し,和は a 1-r 207 解答 さ f(x)=-e*sinx+e*cosx=-e*(sinx-cosx) =-√2e *sin(x-4) f"(x)=e-*(sinx-cosx)−ex(cosx+sinx) =-2xcosx f'(x) =0 とすると ...... TRAH 1 y=ex X2 OX1π 2π 3π 4π -1- y=-ex sin(x-4)=0 (*) 20 ( π (*)からx= =kπ x>0であるから x= +kл (k=0, 1, ...) 4 1)" 以下では,n は自然数とする。 k=2n-1のとき cos(+)<O OP k=2(n-1)のとき cos (+) (+) ゆえに,k=2(n-1) のとき極大値をとるから •ƒ(+kx)>0. 0 18001 xn= COST +2(n-1)π π 4 このとき == f(x)=e-14+2(n-1rl sin{4+2(n-1)x=1/2e-f(e-2001 18 よって、f(x)は初項 /ef,公比 e-"の等比数列で ある。公比e-2 は 0<e-2<1であるから、無限等比級数 分 Σ n=1 f(x)は収束し、その和は etx 00 Σ n=1 2 f(x)=√1-0 e -2π √√2 (e-1) ( は整数) YA +(2n-1)π1 4 π 0 -1 1 10 ++ 4+ -1 +2(n-1)л 4 4章 17 1 関連発展問題 ◄an=ar"-1 ⇒ {an}は初項a, 公 比rの等比数列。 さいか]

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数学 高校生

確率の問題です! 普通に解けばいいところを、反復試行の確率を求める方法で解いてしまったのですが、大丈夫ですか?答えは当たっています!

14 基本 例題 34 確率の基本 S (1)3枚の硬貨を同時に投げるとき 2枚は表, 1枚は裏が出る確率を求めよ。 (2)3個のさいころを同時に投げるとき,目の和が5になる確率を求めよ。 AMOURUMA p.312 基本事項 2 CHART & SOLUTION a 確率 根元事象に分けて, Nとαを求める N 確率の計算では、複数の同じ形の硬貨やさいころであっても区別して考える。 Nの計算 目の出方は, (1) は2通り (2) は 63 通り (重複順列)。 通り,(2)は63通り(重複順列)。 *****E (1)3枚の硬貨を、例えば A, B, C と区別して、表、裏の出方を調べる。 (2)3個のさいころの目の数を x, y, z とするとき, x+y+z=5 となる組 (x, y, z) が何 通りあるのかを求める。 ais atst 解答 (AND)-(0)-(8 (1) 起こりうるすべての場合の数は、3枚の硬貨を同時に投←表・裏から重複を許し げるときの表・裏の出方の総数であるから 2通り このうち2枚は表, 1枚は裏が出る場合は て,3個取る順列。 事 の起こる事 ( (表,表, 裏), (表裏), (裏表 表)3枚の硬貨の表裏を の3通りある。 3 3 よって, 求める確率は = 23 8 (2)3個のさいころを同時に投げるときの目の出方の総数は (A, B, C) で表す。 a N inf. (2) 1個のさいころ

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数学 高校生

この問題を組み合わせで考えるのはなぜですか? 札を取り出すだけで並べないから順列だと考えてしまいます。

例題 38 組合せと確率 基本 赤青 397 00000 黄の札が4枚ずつあり、どの色の札にも1から4までの番号が1つずつ 書かれている。この12枚の札から無作為に3枚取り出したとき,次のことが起 こる確率を求めよ。 全部同じ色になる。 (3)色も番号も全部異なる。 (2)番号が全部異なる。 (1)~(3)の各事象が起こる場合の数αは,次のようにして求める。 場合の総数 N は, 全12枚の札から3枚を選ぶ 組合せで12C3通り (2)異なる3つの番号の取り出し方) × (色の選び方) (1) (同じ色の選び方)×(番号の取り出し方) 積の法則 同色でもよい。 (3) 異なる3つの番号の取り出し方)×(3つの番号の色の選び方 ) (3) (埼玉医大 ] p.392 基本事項 123 赤青黄 赤 黄 青赤 青黄 黄青黄 取り出した3つの番号を小さい順に並べ, それに対し, 3色を順に黄赤青 対応させる, と考えると, 取り出した番号1組について, 色の対応 黄青赤] が 3P 3通りある。 12枚の札から3枚の札を取り出す方法は (1)赤,青,黄のどの色が同じになるかが 2 2章 ⑥事象と確率 通り 12C3 通り |(1) 札を選ぶ順序にも注目 C通り よって, 求める確率は その色について,どの番号を取り出すかが通り 3C1×4C33×4 下の して考えてもよい。 参考 を参照。 3 12C34 220 55 (2)どの3つの番号を取り出すかが 4C3通り そのおのおのに対して、色の選び方は3通りずつある3つの番号それぞれに対 から番号が全部異なる場合は4C3×3通り よって, 求める確率は 4C3×334×27 27 12C38 220 55 し、3つずつ色が選べる から 3×3×3=33 (C) (3) どの3つの番号を取り出すかが4C3通りあり、取り出赤、青、黄の3色に対し, した3つの番号の色の選び方が 3P3通りあるから, 色も 番号も全部異なる場合は4C3×3P3通り よって, 求める確率は 4C3×3P3_4×6_6 = 12C3 220 55 「札を選ぶ 「順序」にも注目して考えると N=12P3=12C3×3! 1, 2, 3, 4から3つの数 を選んで対応させると 考えて, 1×4P3通りとし てもよい。 (1)色の選び方は3C1, 番号の順序は,P3=,C,X,P=C,x,C,×3! よって、 a CX4C3 N 12C3 となる。 同様に考えて (2) a=P3×33 (3) a=P3×3P3 S 当たり ヘム19枚の中から任意に4

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数学 高校生

(2)です。偶数は2の約数を持つが奇数は2の約数を持たないでは証明できませんか?

529 例題 基本例 (1) n ((2) 120 互いに素に関する証明問題(1) 00000 は自然数とする。 n +3は6の倍数であり, n+1は8の倍数であるとき, +9は24の倍数であることを証明せよ。 任意の自然数nに対して, 連続する2つの自然数nとn+1は互いに素で あることを証明せよ。 指針 P.525 基本事項 重要 122 (1) n を用いて証明しようとしても見通しが立たない。 例題110のように,n+1, n+9がそれぞれ8, 24の倍数であることを, 別々の文字を用いて表し, nを消去す る。そして,nの代わりに用いた文字に関する条件を考える。 次のことを利用。 a,bは互いに素で, akbの倍数であるならば、 はの倍数である。 (a, b, k は整数) +1は互いに素⇔nn+1の最大公約数は nとn+1の最大公約数をg とすると n=ga, n+1=gb (a, bは互いに素) この2つの式からnを消去してg=1を導き出す。ポイントは A,Bが自然数のとき, AB=1 ならば A=B=1 ak=blならばんは の倍数はαの倍数 a,bは 1 CHART) 互いに素 ② aとbの最大公約数は1 よ。ただし 付する。 とすると 素である。 JAを果た 4 4章 ⑩約数と倍数、最大公約数と最小公倍数 (1) n+3=6k,n+1=8l(k, lは自然数) と表される。 参考 (1) +9 は, 6 の倍 数かつ8の倍数であるか 6と8の最小公倍数 である24の倍数, とし て示してもよい。 解答 n+9=(n+3)+6=6k+6=6(+1) n+9=(n+1)+8=8l+8=8(+1) よって 6(k+1)=8(+1) すなわち 3 (k+1)=4(+1) 3と4は互いに素であるから, k+1は4の倍数である。 したがって, k +1=4m (mは自然数) と表される。 <指針_ ゆえに n+9=6(k+1)=6.4m=24m したがって, n+9は24の倍数である。 (2)nn+1の最大公約数をgとすると n=ga, n+1=gb (a, b は互いに素である自然数) と表される。 n=ga をn+1=g6に代入すると ga+1=gb すなわち g (b-α)=1 の方針。 なお,3と4は互いに 素」 は重要で,この条件 がないと使えない。 答案 では必ず書くようにする。 また、このとき, 1+1は 3の倍数である。 したがって, l+1=3m と表されるから、 n+9=8・3m=24m としてもよい。 PAC 注意 練 E ② 120 g は自然数, b-α は整数であるから g=1 したがって, nとn+1の最大公約数は1であるから, nn+1は互いに素である。 (2) の内容に関連した内容を、次ページの参考で扱っている。 積が1となる自然数は1 だけである。 (1)は自然数とする。 n+5は7の倍数であり,n+7は5の倍数であるとき, (2) n+12を35で割った余りを求めよ。 nを自然数とするとき、2-1と2+1は互いに素であることを示せ (1) 中央大 (2) 広島修道大] p.535 EX83、

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数学 高校生

青線のところです。 なぜ最初は√5=の形になって、最後は√7=の形になるのですか?

基本 例題 61 背理法による証明 0000 √7 が無理数であることを用いて,√5+√7は無理数であることを証明せよ。 指針 無理数である(=有理数でない)ことを直接示すのは困難。 そこで,証明しようとする事柄が成り立たないと仮定して, 矛盾を導き、その事柄が成り立つことを証明する方法, すなわち 背理法で証明する。 p.102 基本事項 ・実数・ 無理数 有理数 直接がだめなら間接で 背理法 CHART 背理法 「でない」, 「少なくとも1つ」の証明に有効 √5+√7 が無理数でないと仮定する。 解答 このとき 5+√7は有理数であるから, rを有理数とし て√5+√7=rとおくと 57の倍数でない」 5=r2-2√7r+7 1√5+√7は実数で 無理数でないと仮 いるから, 有理数 2乗して5 (*) 有理数の和・差 商は有理数であ 両辺を2乗して とき ゆえに 2√7r=r2+2 越 または 22+2 ≠0であるから √√√√7 = 2x 661+5=p [1] ①E=J 2 +2.2r は有理数であるから,①の右辺も有理数であ (*) ell よって、 ①から√7は有理数となり, √7 が無理数である ことに矛盾する。 +AS+1AE)=(S+18)(1+ したがって, √5+√7 は無理数である。 +1 3+4+1は整数 したがって、もとの曲も真であ 背理法による証明と対偶による証明の違い 矛盾が生じたか の仮定,すなわ √5+√7が無 「ない」が誤りた かる。 +A+1st 1+1=

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数学 高校生

数Aの図形の問題です メネラウスの定理の最初に書く三角形と直線は どうしてこれらになるのでしょうか 考ええかたがわかりません 教えてください

線とそ 図参照。 ぞれ 。 9 76 チェの定 里の利用 1辺の長さが7の正三角形ABC がある。 辺 AB, AC上にAD=3, AE=6 となるように2点D, E をとる。 このとき, BE, CD の交点をF, 直線AF と BCとの交点をG とする。 線分 CGの長さを求めよ。 AE:EB=1:2, AF : FC =3:1 とする。 直線EF と直線BCとの交点をD とするとき, BD: DC, ED DF をそれぞれ求めよ。 (2) △ABCにおいて, 辺AB上と辺 ACの延長上にそれぞれ点E,Fをとり、 p.419 420 基本事項 1,3 AD BG CE AD チェバの定理 =1 に CE DB GC EA DB EA の値を代入する。 (2) △ABCの各辺またはその延長と直線 EF が交わり, △AEF の各辺またはその延長と 直線 BC が交わると考えて, メネラウスの定理を適用する。 (1) AD=3,DB=7-3=4, AE=6,CE =7-6=1 チェバの定理により ゆえに AD BG CE =1 DB GC EA D 3 BG 1 1 4 GC 6 F E B 7-----GC 421 △ABC が正三角形でない 場合も、3辺の長さと, 図 のD,Eの位置が決まれば、 線分 CG (BG) の長さが求 められる。 <CG: BG=1:8 3章 11 チェバの定理 メネラウスの定理 よって ゆえに BG=8GC CG= =1/BC=10 11. BC= 1.7=17 •7= (2) △ABCと直線 EF について, メネラウスの定理により 9 BD CF AE DC FA EB =1 ゆえに BD 1 1 . 1 DC 3 2 よって E 1 B D BD: DC=6:1 ■ AEF と直線 BC について, メネラウスの定理により ED FC AB DF CA BE -=1 ゆえに ED 1 3 DF 2 2 って ED: DF =4:3 〒989 3 メネラウスの定理を用いる ときは,対象となる三角形 と直線を明示する。 検討 F (1) チェの定理 メネラウスの 定理は, 覚えておくと数学B で学ぶベクトルで役に立つこ とがある (分点の位置ベクト ルを求める問題で有効)。

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