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数学 高校生

ウで、対称形を別にして考えるのはなぜですか?

る みかん, では、 異なる個 り返し取ってもよし 個取る組合せ りんごの を買うとき、何通 ちってもよいものと 方と答杮、み 3個の果物を ぞれ何間ずつ買う れる。 重要 31 同じものを含む円順列 10000 白玉が4個、黒玉が3個、赤玉が1個あるとする。 これらを1列に並べる方法は 通り、円形に並べる方法は通りある。 更に、これらの玉にひもを し、輪を作る方法は通りある。 指針 列は るん個の (イ) 円形に並べるときは、 1つのものを固定の考え方が有効。 (近畿)) 基本 18. 1 ここでは、1個しかない赤玉を固定すると、 残りは同じものを含む順列の問題になる。 ウ「輪を作る」 とあるから,直ちにじゅず順列 = 円順列÷2 と計算してしまうと るが,ここでは,同じものを含むからうまくいかない。 そこで、次の2パターンに分1 の問題ではミスになる。 すべて異なるものなら 「じゅず順列=円順列÷2」で解決す [A] 左右対称形の円順列は,裏返 もの ける。 使える )! すと自分自身になるから, 1個と 数える。 [A] [B] kin ÷2 [B] 左右非対称形の円順列は,裏 返すと同じになるものが2通りず つあるから 裏返すと同じ」 (円順列全体) (対称形) よって (対称形) + 2 左側には りんごを入れる ごを用意し (ア) 8! =280(通り) 4!3! 同じものを含む順列。 (イ)赤玉を固定して考えると, 白玉4個、黒玉3個の順列 1つのものを固定する。 7! の総数に等しいから =35 (通り) 4!3! (ウ)(イ)の 35 通りのうち、裏返して自分自身と一致するも のは,次の [1]~[3]の3通り。 [1] [2] (税込) 7C4=7C3 左右対称形 円順列。 よい。 000 0010 「しである 左右対称書き出す 図のように、赤玉を一番 [3]上に固定して考えると このよう の果物が これは 1100 の また、左右対称形のとき 赤玉と向かい合う位置に あるものは黒玉であるこ ○ともポイント。 2 残りの32通りの円順列1つ1つに対して, 裏返すと一 致するものが他に必ず1つずつあるから, 輪を作る方法 35-3 は全部で (3+ 残りの32通りは左右非 対称形の円順列。 (対称形) + (全体) (対称形) 2 =3+16=19 (通り) ( 非対称形) = (対称形) + 2 1通り

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数学 高校生

この問題で不等式を一般化して考えることのメリットは、数学的帰納法が使えるようになることですか?

戦略例題 12 一般化による数学的帰納法の利用目 a ≧ 1,6≧1, c 1,c,d のとき,次の不等式を証明せよ。然自分で 8(abcd + 1) ≧ (1 + α)(1+b)(1+c)(1+d) 思考プロセス まず,戦略例題11のように, 文字を減らそうと考えるが, 4文字のときの8は, 2×4とみるか? 24-1 とみるか? noin 文字を減らす 1文字の場合··· 1 (a+1) ≧ 1+α と考えられる。 L2×1ではなく, 21-1 = 2° = 1 とみる。 2文字の場合… 2 (ab+1) ≧ (1+α) (1+b) の証明を考えると L22-12'=2 (左辺) (右辺)=ab-a-6+1 微分法と世界 文 (α-1)(6-1)≧00I=a+g 4文字の場合 (左辺)-(右辺)=(-1) (6-1) (c-1) (d-1) となりそう? ところが,実際に ① を因数分解するのは大変。 しかも、 実際にはこのようには変形できない。 (α=1を①,② に代入すると,②=0 だが 1 ≠0となることからも分かる) 〔本解〕 一般化して考える。 文字の場合 2-1 (a1a2asan+1) ≧ (1+a) (1+a2) (1+αs) ... (1+α) を, 数学的帰納法を用いて示す。 Action » 具体数の場合で示しにくいときは,一般化することを考えよ (別解) 式を分ける (4文字) = (2文字) + (2文字)とみて 8{(ab)(cd)+1}≧{(1+α)(1+6)}{(1+c)(1+d)} を示すことを考える。 7(土)している。 2文字の場合の2(ab+1) ≧ (1+α) (1+6)の利用を考える。 解 自然数nに対して, a, ≧1 (i = 1, 2, 3, ...,n) のとき 2-1 (arazasan+1)≧(1+α) (12) (1+αs)... (1+an) が成り立つことを証明する。 [1] n=1のとき (左辺)= α+1,(右辺)=1+α (*) (左辺)=(右辺)であり,(*)はn=1のとき成り立つ。 [2] n=k のとき,(*) が成り立つと仮定すると 2k-1 (a1a2a3ak+1) ≧ (1+aì)(1+α2) (1+αs)... (1+ak) n=k+1 のとき (左辺) (右辺) = 2k (aayasakak+1 + 1) 不等式を一般化し,数学 的帰納法を利用する。

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数学 高校生

ピンクのマーカーのところについてなのですが、なぜan+αbnが等比数列になるとわかるのですか? 教えてください

a1=5,b1=1,gan+1 = で定められた2つの数列{an},{bm} の一般項を求めよ。 =4an+36n, bn+1=an+66m(n=1,2,3, ...) 思考プロセス 例題 310との違い ・・・ 係数が対称でないから,和差では等比数列化できない。 既知の問題に帰着 等比数列化を目指す。 an+1 +abn+1=βlan+αbn) を満たすα, βの組を求める。 を代入 ( )an+( bn=βan+aβbn を係数比較 Action» 連立漸化式は, gn+1+αbn+1=β(an+abn) と変形せよ = Ban Blan+abn) 解 an+1 + @on n+1 与えられた2つの漸化式より ・① とおくと ② an+1+abn+1= Ban+aßbn (左辺) = (4an+36)+α(an+66) = (4+α)an+(3+6a)bn よって, ② ③より②=③ (3) --- a A Ban+aßbn=(4+α)an + (3+60)ón これがすべての自然数nについて成り立つための条件は β = 4+α, aβ =3+6a これを解くと α = -1, β=3 または α = 3,β = 7 (ア) α = -1, β=3のとき ① に代入すると an+1-bn+1=3(an-bn) 数列{an-bn} は初項 α1-b1=4, 公比3の等比数列で あるから an-bn=4.3η-1 (イ) α = 3,β=7 のとき ・④ ①に代入すると an+1+3bn+1=7 (an+36) 数列{an +36m} は初項 α1+361=8,公比7の等比数列 であるから an+36n=8.7n-1 ⑤ ④ ×3+ ⑤ より 4a=12.3 -1 +8.7n-1 -- 係数を比較する。 - β=4+α を αβ=3+6a に代入すると α (4+α) =3+6a a²-2a-3=0 (a+1)(α-3)=0 よってα=-1,3 ⑤ ④ より 46=8.7"-1-4・3n-1 したがって an=2・7"-1+3", bn=2.7"-1-37-1

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数学 高校生

この問題の解答の上から6行目のところにxは0じゃないとして良いと書いてあるのですが、なぜですか?教えてください。

ff(t) すべての実数xについて、等式 xf(x)=x+2" f(t)dt を満たす関数 x f(x) を求めよ。 « @Action 上端(下端)が変数の定積分はf(t)dt=f(x)を利用せよ 例題163 定理の利用 y=f(x) とおくと をxで微分する f(x) +xf'(x)=1+2f(x) = y+xy'=1+2y 微分方程式 にx = 1 を代入 1•f (1) = 1+2 (1) = 1 +2ff(t)dt h tanoith 0 思考プロセス 例題 163 xf(x)=x+2*f(t)dt... ① とおく。 2f*f(t)dt… ① とおく。( ①の両辺をxで微分するとf(x)+xf'(x)=1+2f(x) dy y = f(x) とおくと x =y+1 dx ② 関数 f(x) はすべてのxについて定義されており 定数関数 f(x) = -1 は等式①を満たさないから, x(y+1)=0 としてよい。 よって, ② より 両辺をx 積分すると log|y + 1| = log|x| + Ci よって y = ±ex-1 これより 両辺をxで微分して微分 方程式をつくる。 cxS*f(t)dt = f(x) 関数 f(x) = -1 のと ①の左辺は 右辺はは x+2 x 2∫(-1)dt x-2t |=x-2(x-1) =-x+2 1 dy 1 = y+1dx x dy dx = y+1 x |y+1| = eloglxl+C=ecielog|xl=eci|x| dを満たさない。 ここで, C=±e とおくと y=Cx-1 (C≠0) gol 例題 164 また,① に x = 1 を代入すると f (1) =1であるから, 1=C・1-1 より C = 2 L' f(t) dt = 0 であるか したがって, 求める関数 f(x) は ら f(1) = 1 f(x)= となり,f(x)=-1 は ①

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