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数学 高校生

(2)の別解のやり方で、○と仕切りの意味がわからないので使い方と解き方を教えてください!

304 基本 例題 30 整数解の組の個数 (重複組合せの利用) 0000 x+y+z=7 を満たす負でない整数解の組 (x, y, z)は何個あるか (2)x+y+z=10 を満たす正の整数解の組 (x, y, CHART & THINKING 整数解の組の個数 ○と仕切りの活用 z)は何個あるか。 p.294 基本事項 基本 (1) 直接数え上げるのは大変である。 問題を読みかえて, x, y, z の異なる3個の文字から 重複を許して7個の文字を取り出すと考えよう。 すなわち 7 個の○と2個の仕切り 順列を考え、仕切りで分けられた3つの部分の個数を, 左から順に x, y, zとする。 例えば 〇〇〇一〇〇一〇〇には (x, y, z)=(3, 2, 2) 一〇〇一〇〇〇〇〇には (x, y, z)=(0, 2, 5) がそれぞれ対応する。 (2)x,y,z が正の整数であることに注意。(1)の考え方では0となる場合も含むから x-1=X, y-1=Y, z-1=Z とおき, 0 であってもよい X≧0, Y≧0,Z≧0 の整数解の場合 (1) と同じ) に帰着させ る。これは, 10 個の○のうち,まず1個ずつを x, y, z に割り振ってから、残った ○と2個の仕切りを並べることと同じである。 また,別解のように、10個の○と2個の仕切りを使う方法でも考えてみよう。 解答 (1) 求める整数解の組の個数は, 7個の○と2個のを1列 に並べる順列の総数と同じであるから 9C7=9C2=36 (個) (2)x-1=X, y-1=Y, 2-1=Zとおくと X≥0, Y≥0, Z≥0 このとき,x+y+z=10 から 解求める整数解の影 個数は、3種類の文字ェ Zから重複を許して1個 る組合せの総数に等しい H7=3+C= =9C2=36 ( (X+1)+(Y+1)+(Z+1)=10 x= X +1,y=Y+1 よって X+Y+Z=7, X≧0, Y≧0,Z 別解 A|B|C このとき,○と○の間の9か所から2つを選んで仕切りを 入れ としたときの,A,B,Cの部分にある○の数をそれぞれ x, C2=36 (個) y, z とすると,解が1つ決まるから 求める正の整数解の組の個数は、 A を満たす0以上の整数 解 X, Y, Zの組の個数に等しいから、 (1) の結果より 36個 10個の○を並べる。 A z=Z+1 を代入 0000000000 例えば 00100000 (x,y, を表す。 100 2)=( PRACTICE 303

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数学 高校生

(2)の条件π/2<θ<0で、sinθ>0 cosθ<0 というのはどうやったら判断できますか?

基本 例題 137 sine cose の対称式・交代式の値 √3 sin0+cos0= とする。 次の式の値を求めよ。 2 (1) sincos 0, sin 30+cos30 π 2 (2) << のとき, cos -sin 基本136 重要 138 \ 指針 (1) の sincos 0, sin 0+ cos 0 はともに, sind, cose の対称式。 → 和 sin 0+ cos 0, 積 sin Acose の値を利用して, 式の値を求める。 → (1) (sincose) 条件の等式の両辺を2乗 すると, sin 20+ cos20 と sincose が現れる。 かくれた条件 sin 0+ cos' 0=1 を利用。 (sin+cos') a+b= (a+b)(a-ab+b2) A を利用。 なお,a+b= (a+b)-3ab(a+b) の利用も考えられるが, A の方が計算がらく。 (2) まず, (cos A-sin) の値を求める。 ただし, これより cos-sin=±を答 2 えとしたら誤り!条件 << から, COS-sinの符号がわかることに注 意する。 CHART sin と cose の式の値 かくれた条件 sin 20+cos20=1 を利用 4 章 2 三角関数 (1) sin0+coso= の両辺を2乗すると 解答 2 3 sin 20+2sin Ocoso+cos20= 3 4 ゆえに 1+2sin Acoso= sin20+cos20=1 4 1 3 よって sin Acos0= 2 4 ゆえに sin' + cos'0 =(sin0+cos0)(sin' -sincos0+cos20) ◄a³+b3 √3 2 9√√3 16 (2)(1) から (coso-sin0)=cos20-2cos Osin0+sin20 =(a+b)(a-ab+62) sin20+cos^0=1により, らくに計算できる。 =1-21-1/8 5 ① sin20+cos20=1 4 π <<πでは, sin0 >0, cos0 < 0 であり 2 coso-sin0 <0 (Onie (負)-(正) < 0 √√5 よって, ① から coso-sin0=- == 2 練習 ② 137 sin0+cos0= s0= 1/12 とする。次の式の値を求めよ。 (1) sincose, sin' 0+ cos' 0 3 (2) <02のとき,sinQ-cos0 p.223 EX85

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物理 高校生

物理つりあいの問題です。 (1)の問題の解説の三行目にある、糸が棒に垂直な成分の大きさは2θとあるのですがなぜ2θと分かるのでしょうか?

これを式 ① に代入して、 x=0.90m 141. 棒とおもりのつりあい 解答 (1) mgcos20×L-Mgcos0x L M cose =0 (2) 2cos 20 指針 棒が受ける力を、 棒に平行な方向と垂直な方向に分解し、 垂直 な方向の力の成分を用いて、 力のモーメントのつりあいの 式を立てる。 この場合、 点Aのまわりの力のモーメントは、 力の垂直成分)×(点Aと力の作用点間の距離) として表さ 八 図 1 れる。 【解説 (1) おもりにはたらく力のつりあいから、糸の 張力の大きさは mg となる。 図1のように、 糸が棒に垂 直な方向となす角は20であり、 張力 mg の棒に垂直な 成分の大きさはmgcos20である。 また、 棒の重力 Mg の棒に垂直な成分の大きさは Mgcose である。 これか ら、点Aのまわりの力のモーメントのつりあいの式は、 mg cos 20 L 2 L 2 垂直抗力/ Mgcose 摩擦力 A Mg 知識 141. 棒とおもりのつりあい 図のように、 長さん、質 量Mの一様な太さの棒を粗い水平面上に置き、 棒の一 端に、質量mのおもりをつけた軽い糸をつないで、 糸を 定滑車にかけた。このとき、 棒と水平面のなす角、糸と 鉛直線のなす角が、 ともに0となって静止した。 重力加 速度の大きさをとして、次の各問に答えよ。 mg 10, m M SINOL (1)点Aを回転軸として、 棒にはたらく力のモーメン トのつりあいの式を示せ。 (2) おもりの質量mを、M、 0を用いて表せ。 ヒント (1) 棒が受ける糸の張力を、 棒に平行な方向と垂直な方向に分解して考える。 66 音 85

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数学 高校生

どうやって矢印の式のようにしたんですか??

コである ゆえに EX (1) 次の命題の真偽を調べよ。 ただし, a, b は整数とする。 44 (ア) α2+62 が偶数ならば, ab は奇数である。 (イ) 2 +62 が偶数ならば, a+bは偶数である。 (2) xは実数, αは正の定数とする。 2<x<3 が a<x<2aの十分条件となるようなa の値の 範囲を求めよ。 (1) (ア) (反例: α = 2,6=2) CHART 命題の真偽 ない (イ) 真 (証明) 対偶は 1 真をいうなら証明 「a + b が奇数ならば,'+62は奇数である。」 12 センター これを証明する。 α + b が奇数ならば, 整数を用いて a+b=2k+1 と表される。 偽をいうなら反例 対偶を利用。 命題pg とその対偶 真偽は一致す a2+62=(a+b)2-2ab か ・カ =(2k+1)2-2ab る。 Job =2(2k2+2k-ab)+1 2k2+2k-ab は整数であるから, ' + 62 は奇数である。 よって, 対偶が真であるから, 与えられた命題も真である。 (2)2<x<3をp, a<x<2aをg とすると,かがgの十分条 件となるのは, (1) inf a + b が奇数なら ば, a,bの一方が偶数で 他方は奇数である。 この ことを利用してα+62 が奇数であることを示し てもよい。 命題 pq が真 05° となるときである。 よって, P={x|2<x<3}, Q={xla<x<2a} とすると, PCQ が成り立てばよいから は十分条件 a≦2 かつ 3≦2a ゆえに、 求めるαの値の範囲は a 20 % 3 BAD ≤a≤2 2

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