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数学 高校生

数学A 順列 円順列・重複順列 どうやって計算したら赤で線をひいいたところの答えになるかがわかりません。 教えてくださると助かります!

1章 364 基本 21 組分けの問題 6枚のカード1,2 3 4 5 6 がある 慣列 00000 (1) 6枚のカードを組Aと組Bに分ける方法は何通りあるか。 ただし、各組に 少なくとも1枚は入るものとする。 (2)6枚のカードを2組に分ける方法は何通りあるか。 (3) 6枚のカードを区別できない3個の箱に分けるとき, カード1,2を別々の 箱に入れる方法は何通りあるか。 ただし、空の箱はないものとする。 指針 (1) 6枚のカードおのおのの分け方は,A,Bの2通り。 2通り 23456 ズーム UP 重複順列,組分けの問題に関する注意点 2321337 365 前ページの例題21 や p.372 例題 25 のように, 組分けの問題には、いろいろなタイプがあ り問題の設定に応じて考えていく必要がある。 例題21では重複順列の考えを利用して いるが,その内容について更に掘り下げて考えてみよう。 ●重複列の考え方 異なるn個のものから個取る重複順列の総数は n (*) 2222 123456 ↑ 1 2 重複順列で ↑ ↑ ただし,どちらの組にも1枚は入れるから, 全部を -2 AまたはBに入れる場合を除くために A A A B B or or or or or or B B B B 単に公式として覚えているだけでは,nとrを 取り違えて,例えば (1) は, 26でなく62としてしまうミス 通通通通通通 りりりりりり (2) (1) で, A, B の区別をなくすために ÷2 (3)3個の箱をA, B, C とし, 問題の条件を表に示すと, 右のようになる。 よって,次のように計算する。 箱 ABC カード 12 (3456 を A, B, C に分ける) -(Cが空箱になる = 3, 4, 5, 6をAとBのみに入れる) 3,4,5,6から少なくとも1枚 CHART 組分けの問題 0個の組と組の区別の有無に注意 (1) 6枚のカードを, A, B2つの組のどちらかに入れる方 | A,Bの2個から6個取 る重複順列の総数。 法は 2°=64(通り) 64-262 (通り) をしやすい。 よって、慣れないうちは指針の (1) にあるような図, または上の図の ように、各位置に何通りの方法があるかがわかるような図をかくとよい。 また、図をかくことで, 重複順列は,積の法則を繰り返し利用したものになって いることがわかり, (*) の式の原理をしっかり理解するのにも役立つ。 組分けの問題での注意点 1 組分けの問題では, 0個となる組が許されるかどうかにまず注目しよう。 (1)では, 「各組に少なくとも1枚は入る」 0枚の組はダメ) という設定であるか ら, A0枚, 組B:1~6の6枚) の分け方と (A1~6の6枚組B: 0枚) の分け方を除く必要がある。 ここで, 仮に 「1枚も入らない組があってもよ 「い」 (0 枚の組もOK) という設定ならば, 答えは2°=64 (通り) となる。 なお,(2)では,一方の組に6枚のカードすべてを入れると組の数は1となり, 2組という条件を満たさない。 すなわち, 問題文に断り書きはないが,「0枚の組 は許されない」という前提条件のもとで考えていくことになる。 (2) において ÷2 する理由 解答 このうち, A,Bの一方だけに入れる方法は よって, 組A と組B に分ける方法は 2通り (2) (1) A,Bの区別をなくして (2組の分け方)×2! = (A, B2組の分け方 ) 62÷2=31 (通り) このうち, Cには1枚も入れない方法は 24通り したがって 3'-2'=81-16=65 (通り) A, B, C の3個の箱のどれかにカード3, 4, 5, 6を入 れる方法は 34通り (3) カード 1, カード2が入る箱を, それぞれ A, B とし, (3) 問題文に「区別できな 残りの箱をCとする。 い」 とあっても、 カード (1) の 62通りの分け方のうち、 例えば (1) で B 1が入る箱, カード2が 入る箱, 残りの箱, と区 別できるようになる。 は右の①、②の分け方は別のもの (2通 り)である。 ① 4 2.3 ②2 41 5. 6 1 12. 6 2.3 て Cが空となる入れ方は、 A,Bの2個から4個取 る重複順列の総数と考え 2通り しかし, (2) では組 A,Bの区別がなくなる から ①と②は同じもの (1通り) となる。 62 ④ 円順列・重複順列 ③ 21 習(1)7人を2つの部屋 A, B に分けるとき,どの部屋も1人以上になる分け方は全 部で何通りあるか。 (2) 4人を3つの部屋 A, B, C に分けるとき, どの部屋も1人以上になる分け方は 全部で何通りあるか。 (3) 大人4人, 子ども3人の計7人を3つの部屋 A, B, C に分けるとき どの部屋 も大人が1人以上になる分け方は全部で何通りあるか。 p.366 EX 18 (1)の組分け ①〜62のうち,組の区別をなくすと同じになるものが2通りずつあ るから,(2)では÷2としているのである。 組分けの問題での注意点2 組分けの問題では, 分けるものや組に区別があるかないかをしっかり見極める ことも重要である。 例えば、 例題 21(1), (2) ではカードに区別があるが, 仮にカー ドの区別がないとした場合は, 結果はまったく異なるので、注意が必要である。 詳しくは解答編 .259 の検討参照。 カードの枚数だけに注目し, 数え上げによって 分け方を書き上げると, (1) では5通り, (2) では3通りとなる。 -6327 さ 6×3=3

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数学 高校生

どうしてD2が出てくるのでしょうか?2回も判別式を使う意味がわからないです。どなたか教えていただけないでしょうか?

83 重要 例題 50 2次式の因数分解 (2) のような解をもつよう p.76 基本事項 5.基本4 Enf. 2次関数 (x)=xalle つグラフを利用すると ) D≧ 0, (軸の位置) ≧ 2, f(2)≥0 f(2) 2 a f(2)<0 x=1~1 2 第6_5 | 補足 参照) [⑤] 00000 4x2+7xy-2y2-5x+8y+k がx,yの1次式の積に因数分解できるように, 定数kの値を定めよ。 また, そのときの因数分解の結果を求めよ。 [類 創価大] A CHART & THINKING 2次式の因数分解 =0 とおいた2次方程式の解を利用 基本 2046 xyの1次式の積に因数分解できる」とは, (与式) = (ax+by+c) (dx+ey+f) の形に表 されるということである。 また, 与式をxの2次式とみたとき (yを定数とみる), (与式)=0とおいた 2次方程式 4x2+(7y-5)x-(2y²-8y-k)=0の判別式をDとする -(7y-5)-√DI と、与式は41x- −(7y−5) +√D₁}{x — 8 8 の形に因数分解できる。 この因 ①....... 数x、yの1次式となるのは, D1 が (yの1次式) すなわち」についての完全平方式のと きである。それは,1=0 とおいて,どのような条件が成り立つときだろうか? 解答 時 ) (与式)=0とおいた方程式をxの2次方程式とみて 4x2+(7y-5)x-(2y2-8y-k)=0 ...... ① である。 の判別式をDとすると D=(7y-5)2+44(2y2-8y-k)=81y2-198y+25-16k 与式がxとyの1次式の積に分解されるための条件は,①の 解がyの1次式となること, すなわちD がyの完全平方式 となることである。 D1 = 0 とおいたyの2次方程式 81y2-198y+25-16k=0 の判別式を D2 とすると 4 D2=(-99)²-81(25-16k)=81{11²—(25—16k)} =81(96+16k) Q D2=0 となればよいから 96+16k=0 よって k=-6 このとき, D=81y2-198y+121=(9y-11)2 であるから, ①の解は x= __(7y-5)±√(9y-11)-(7y-5)±(9y-11) 8 8 2章 7 解と係数の関係 000 とき, の値の範囲 る。 | 数学で 必要十分 inf 恒等式の考えにより 解く方法もある。 (解答編 および p. 59 EXERCISES 15 参照 ) 前ペー (1) と同 ← D1 が完全平方式⇔ 2次方程式 D=0 が重 解をもつ 計算を工夫すると 992=(9.11)²=81・112 √ (9y-11)=l9y-11| <A> A> 参考 指針 ての 不等 う。 53+4212 とき, D0 は成り っている。 すなわち x=- 4 _y-3-2y+2 ゆえに (与式)=4(x-2-3)(x-(-2y+2)} 754 解説 参照) =(4x-y+3)(x+2y-2) うな実数の い解をもつ であるが,±がついて いるから, 9y-11の絶 対値ははずしてよい。 括弧の前の4を忘れな いように。 PRACTICE 50º を定数とする2次式 x2+3xy+2y2-3x-5y+k がxyの1次式の積に因数分解 できるときの値を求めよ。 また, そのときの因数分解の結果を求めよ。 [東京薬大] D + A

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数学 高校生

四角で囲っているところが解説の意味が分からなくて困ってます🫨解説お願いしたいです😭

解答編 53 数学Ⅰ 問題演習問題 214 (1) 与式) ={(x²+1)+x}{(x²+1) - x) × (x − x²+1) ={(x²+1)²x²)(x-x²+1) =(x+2x²+1-x²)(x-x²+1) =(x1+x²+1)(x-x²+1) ={(x+1)+x2}{(x+1)= x²)=(x+1)2-x4 =x+2x'+1-x^=x8+x4+1 (2) (5)=((a+b)+c}\(a+b)-c) ( x(a b)+c(a - b) c) = =(a+b)2-c2(a - b)²-c2-x+x= =(a+b)(a-b)2- (a+b)2c2-(a - b)²c²+c (0) =((a+b)(a-b)}-(a2+2ab+b2)²+8)= 801 -(a2-2ab+b²) c² + c d = =(a2-62)2-2c2a2-262c2+ c4 =(a-2a2b2+64)-2c2a2-2b2c²+c4 =a+b+c4-2a 2b2-262c2-2c2a2 215 指針 (1) b+c=A, b-c=B (t)=(a+A)2- (A-a)² +(a-B)2-(a+B)2 (2) aについて整理してから展開する。 Exda (8) -(b-c){a²+(b-c)a+(b2+bc+c²)) (e =a3+(b-c)a²+(b²+bc+c²)a -(b-c)a2-(b-c)2a-(b-c)(b²+bc+c²) =a3+((b-c)-(b-c))a² +(b2+be+c2)-(b2-2bc+c2)}a-(b³-c³) =a3-b3+c3+3abc 216 (1) 12x2y315x3v ---xx˜y.5xz =3x²y (4y²-5xz) (2) 3a2b3c-6ab2c3-2a3bc2 =abc 3ab2-abc 6bc2-abc-2a2c Bbc ² - ab =abc(3ab2-6bc2-2a2c) (3) x(x+5)-6(x+5)=(x+5)(x-6) (4) a(x-3y)+b(3y-x)= a(x-3y)-b(x-3y) =(x-3y)(a-b) 217 (1) x²+14x+49= x²+2-x-7+72 8-(x0 =(x+7)2 (2) 9a²-30ab+25b2 = (3a)² -2.3a-5b+(56)² (0) =(3a-56)2 (3) 2x2-16x+32=2(x²-8x+16) =(a+ba=2(x²-2.x. 4+42)=2(x-4)² (1) (t)=(a+b+c)}² -{a+(b+c)}² (1) ISS (4) 64x²-49=(8x)2-72=(8x+7) (8x-7) (5) +a-(b-c)2-(a+(b−c))² =a2+2ab+c)+(b+c) 2 s (4)+(a2-2a(b+c)+(b+c)2- +a2-2a(b-c)+(b-c)2) -+-a2+2a(b-c)+(b-c)²) (5) 3x2-27y2=3(x²-9y²)=3(x²-(3y) 2) b=3(x+3y)(x-3y) (s) (6) 4a²-(a+b)²=(2a) 2-(a+b)² St =(2a+(a+b)]{2a-(a+b)} (8) =(3a+b)(ab)s 218 (1) x²+12x+35= x²+(5+7)x+5.7 =4a(b+c)-4a(b-c) 85SE=S+18 (8) =4ab+4ca-4ab+4ca (E)-(x))(S+xEE= =8ca 別解 A2-B2=(A+B) (A-B) の因数分解を利 用すると,次のように計算できる。 (b) (5)=(a+b+c)2- (b+c-a)2) (2)²+(c+a-b)2-(a+b-c)2) (x+x=(x+5)(x+7) (2) x²+7x-18= x²+(9-2)x+9-(-2) =(a+bio-=(x+9)(x-2) (3) a2-3a-18=a2+(3-6)a+3.(-6) (6+=(a+3)(a-6)-dnb-8 (01) =((a+b+c)+(b+c-a)} ¯x)=(-) (1) SSS (4) x²-9xy+8y2 X((a+b+c)-(b+c-a)}) 12 +(c+a-b)+(a+b−c)})([+x)= X(c+a-b)-(a+b-c)) =(2b+2c) 2a+2a(2c-2b) =24UT U 2) (与式) =(a-(b-ca²+(b−c)a+(b²+bc+c²)} =ala²+(b-c)a+(b²+bc+c²)} = x²+(-y-8y)x+(-)-(-8y) =(x-y)(x-8y) -Far+3x)-824416 (5) x²-5xy-36y²= x²+(4y-9y)x+4y-(-9y) =(x+4y)(x-9y) 10 =(a+9b)(a-6b) (6) a²+3ab-54b2 = a²+(9b-6b)a+96.(-6b) b/

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数学 高校生

図形と方程式の問題です。どのような場合の時に最後の逆の確認を行えば良いのかわからないです。教えて頂きたいです。

重要 150 114 接線に関する軌跡 lとし,その交点をRとする。 l と l2 が直交するように2点P,Qが動くとき, 放物線y=x2上の異なる2点P (p, 2), Q(g, q2) における接線をそれぞれ l, 点Rの軌跡を求めよ。 基本 110 2点P,Qにおける接線の方程式をそれぞれ求め,それらを連立方程式として解くと, 交点R の座標 (x,y) が求められる。 x, yはつなぎの文字 gの式で表されるから、 pg を消去する方針で進める。 181 その際,2直線が垂直 解答 接線の傾きをm とすると,その方程式は y=(x-p) すなわち y=m(x-p)+p2 これとy=x を連立して x=(x-p)+p2 整理すると x2-mx+mp-p=0 この2次方程式の判別式をDとすると D=(-m)-4(mp¯p²)=(m−2p)² 接するとき, D=0であるから (m-2p)=0 よって 点Pにおける接線でx軸に垂直なものはないから, (傾きの積)=-1 を利用する。 P(カッカ) Q(g,g2) 3 10 l2 ふつうに R (x.) x 章 18 微分 m=2p したがって, l の方程式は すなわち y=2px-p2 y=2p(x−p)+p² ① 同様にして, l2 の方程式は =2gx-q2 交点R の座標 (x, y) は, 連立方程式 ①,②の解である。 を消去して整理すると 2(p_q)x=(p+g) (b-g) p+g pgであるから &c= 2 販 0=S- これを① に代入して y=2p ptg-p=pa 20-1 ここで, l⊥l2 から 2p・2q=-1 よって, pq= から y=- ③ 4 4 逆に, (*) * ③ が成り立つとき,pg を2解とする 2次方程 式2-2xt- =0 の判別式をDとすると 1 D' よって D'0 4 ①でをgにおき換え る。 参考 後で学習する微分法 (第6章) を用いると, 接線 の方程式をより簡単に求め ることができる ( 解答編 97 の 参考 を参照)。 (*) 逆の確認。 直線 y=-21 上の任意 の点から、必ず接線が2 本引けることを確認して いる。ここで, pg を2 解とする2次方程式の1 p+g=2x, ゆえに、任意のxに対して実数pg (p)が存在する。 b=-1/2 から 4 したがって求める軌跡は 直線y= == 21 (0 12-2xt- =0 大事

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数学 高校生

数2の質問です! 74の問題をテーマ37の 解答みたいなかんじで書いてほしいです!! また このとき、〜 の方程式は どのようにわかるんですか?? よろしくおねがいします🙇🏻‍♀️՞

テーマ 37 3次方程式の重解 応用 a は実数とする。 3次方程式xー2x²+(a-3)x+α=0が2重解をもつと き定数αの値を求めよ。 こいい 方程式が (x-a)(x2+px+q)=0と変形できたとすると,2重解をもつの は次の [1] [2] のいずれかの場合。 [1] x2+px+q=0の解の1つがαで,他の解はαでない [2] x2+px+q=0がα以外の重解をもつ may you (x+1)(x²-3x+a)=0 [1] x+1=0の解x=-1がx-3x+α=0の解であるとき (−1)²-3-(-1)+a=0 よって α=-4 このとき, 方程式は(x+1)(x-4)=0となり, 2重解をもつ。 [2] 2次方程式x2-3x+α=0が重解をもつとき, 判別式Dについて D=(-3)²-44=0 よってa=1 このとき, 方程式は(x+1)(x-2)=0となり,2重解をもつ。 解答 方程式を変形すると 練習 74 a は実数とする。 3次方程式x-ax2+2ax-80が2重解をも つとき,定数aの値を求めよ。 発展 3次方程式の解と係数の関係 ① 3次方程式の解と係数の関係 3次方程式 ax+bx2+cx+d=0の3つの解をα, β, y とすると ① 因数分解 ax3+bx2+cx+d=a(x-2)(x-β)(x-y) ② 解と係数の関係 α+β+y=-- aB+By+ya=co, aby=- =_d a 参考 P(x)=ax+bx+cx+d とすると, x = α, β,yが方程式P(x)=0の 3つの解であるから, kを定数とすると、 次の等式が成り立つ。 ax+bx2+cx+d=k(x-a)(x-β)(x-y) 両辺のxの項の係数を比較すると k=a よって, ① が得られる。 ① の右辺を展開すると b a' ax²+bx+cx+d=ax-a(a+β+y)x2+α(aB+By+ya) x-aaßy この両辺の各項の係数を比較すると b=-a(a+β+y), c=a(aB+By+ya), d=-aaby したがって ② が得られる。 第2章 複素数と方程式 73 1-3i が解であるから (1-3i)³+a(1-3i)²+b(1-3i)-20=0 整理して (8a+6-46) -3(2a+6-6)i=0 a b は実数であるから, -8a+b-46, 2a+b-6 は実数である。 よって -8a+b-46=0, これを解くと x³-4x²+14x-20=0 左辺を因数分解すると (x-2)(x-2x+10) = 0 x=2, 1±3 このとき, 方程式は したがって a=-4, b=14 2a+b-6=0 よって、他の解は 2, 1+3i 別解 実数を係数とする3次方程式が虚数解1-3i をもつから, 共役な複素数 1 +3iもこの方程式 の解である。 したがって, 方程式の左辺 x3+ax^2+bx-20 は {x-(1-3i)){x-(1+3i)) すなわち x22x+10 で割り切れる。 74 x +(a+2) x2-2x+10) x3+ax²+ x32x2+ よって これを解くと bx- 10x 20 (a+2)x2+(b-10)x- 20 (a+2)x2−2(a+2)x+10 (+2) (火) (2a+b-6)x-10a-40 上の割り算における余りが0になるから (2a+b-6)x-10-40=0 2a+b-6=0, -10a-40=0 a=-4, b=14 このとき, 方程式は (x-2)(x2-2x+10) = 0 したがって x=2, 1±3i 1 よって,他の解は 2,1+3i 解答編 したがって, 方程式は(x2)=0 となり, 3重解をもつ。 [2] ①が重解をもつとき ①の判別式は (1) x3-ax2+2ax-8 =-(x2-2x)a+ x3-8 =-x(x-2)+(x-2)(x+2x+4 =(x-2)(−ax+x²+2x+4 ) =(x-2)(x²+(2-a)x+4)=k よって, 方程式は (x-2){x+(2-a)x+4)=0 ゆえに x-2=0 D=(2-a)²-4-1-4-a²-4a-12 =(a+2)(a-6) D=0であるから (a+2)(a-60 よって a=-2,6 =6のときは [1] から不適。 a=-2のとき, ① は 75 (1) 3次方程式の解と係数の関係から a+β+r=-- 2²=2, または x2+(2-a)x+4=0 ...... ① 与えられた方程式が2重解をもつとき, 次の 2つの場合が考えられる。 [1] x=2が①の解であるとき 22+(2-a) ・2+4= 0 よって a=60A IRAJ このとき, ①は (x-2)20 (x+2)²010 したがって, 方程式は (x-2)(x+2)^²=0 とな り, 2重解をもつから適する。 以上から a=-2 aβ+βr+ra=11=5, =-=-3 afr=- (2) a²+B2+y²=(a+β+r)^2-2aβ+βr+ra) =22-2.5 =-6 (3) 3 +83+73 (4) =(a+B+r){a²+B2+y²-(aβ+βr+ra)} =2-{(-6)-5)+3・(−3)+ =-31 -19 1111 α Br =-3-5+2-1 数学Ⅱ基本練習 +3αßr Br+ra+aß a+by+ya aßr aßr 5 5 -3 3 (5) (α-1)(β−1)(y-1) = aβr-(aβ+βr+ra)+(a+β+r) -1 =-7 別解 x32x2+5x+3=(x-α)(x-β)(x-r) が 成り立つから,この等式の両辺にx=1 を代入 すると 18 13-2.1 +5.1 +3=(1-α)1-β)(1-y) よって (a-1)(β−1)(y-1)=-7 76 (1) OA=|8|=8 (2) AB=17-(-3)=17+3|=|10|=10 (3) AB=|-6-(-9)|=|-6+9|=|3|=3

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