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数学 高校生

4ページ目の"ク"についてです。 求め方が、解答の波線のような式になる理由を教えていただきたいです🙇‍♂️ 少し長い問題なのですが、よろしくお願いします。

第3問~第5問は,いずれか2問を選択し, 解答しなさい。 第4問 (選択問題)(配点20) 以下のように,歩行者と自転車が自宅を出発して移動と停止を繰り返して る。 歩行者と自転車の動きについて, 数学的に考えてみよう。分 自宅を原点とする数直線を考え, 歩行者と自転車をその数直線上を動く点とみ なす。数直線上の点の座標がy であるとき、その点は位置y にあるということに する。また,歩行者が自宅を出発してからx 分経過した時点を時刻xと表す。歩 行者は時刻 0に自宅を出発し,正の向きに毎分1の速さで歩き始める。自転車は 時刻に自宅を出発し、毎分2の速さで歩行者を追いかける。 自転車が歩行者に 追いつくと、歩行者と自転車はともに1分だけ停止する。 その後, 歩行者は再び 正の向きに毎分1の速さで歩き出し、 自転車は毎分2の速さで自宅に戻る。 自転 車は自宅に到着すると, 1分だけ停止した後、 再び毎分2の速さで歩行者を追い かける。これを繰り返し, 自転車は自宅と歩行者の間を往復する。 0800 x=a を自転車が回目に自宅を出発する時刻とし, y = b" をそのときの歩 010 188.0 8.0 行者の位置とする。 OEREA 018.0 OPTECTED a100 TRE 0888.0 C ECOD exco (1) 花子さんと太郎さんは,数列{an}, {bn}の一般項を求めるために, 歩行者 と自転車について,時刻xにおいて位置にいることを0を原点とする座標 20 ATAP Rosa 08.1 数学II・数学B 第4問は次ページに続く。) 0 平面上の点(x,y) で表すことにした。 BIOP 501020 TIBA.0 S180 8084.0 508 T28.0 8.00881.0 80. DERAD AERA O SER.O TEGO 200 120.000.0 80.00 8380 3888,0 8408.01.1 00.0 8804.0 selo 100.00000.0 tep OCTOP:0 STRAITEOOTED 0.000 0 PTO BITE.0 e.r OS IS SS ES a.s 8.5 00000 9800.0 RB03.00808825005806.00 1 0000 900000yennine が成り立つことがわかる。まず b bi を得る。この結果と 2 である。 10 a2= a=2,61=2により, 自転車が最初に自宅を出発するときの時刻と自転 車の位置を表す点の座標は (2,0)であり,そのときの時刻と歩行者の位置を 表す点の座標は (22) である。 また, 自転車が最初に歩行者に追いつくとき である。よって の時刻と位置を表す点の座標は H+*D a 1 イ . b2= (1#TAGION 6 花子: 数列{an}, {bn}の ウ ア a2 ア 一般項について考える前に, ア (8) 太郎:花子さんはどうやって求めたの? ア の求め方について整理してみようか。 花子 自転車が歩行者を追いかけるときに, 間隔が1分間に1ずつ縮まっ ていくことを利用したよ。 太郎 : 歩行者と自転車の動きをそれぞれ直線の方程式で表して,交点を計 は算して求めることもできるね。 (数学ⅡⅠ・数学B 第4問は次ページに続く。)

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数学 高校生

高校数学で質問です (2)の下線部の領域の個数は(n -2)個の領域が増えるのではなく、(n -1)個になるのはなぜですか? よろしくお願いします🤲

582 領域の個数 基本例題130 図形と漸化式 (1)・ 平面上に,どの3本の直線も1点を共有しない , n 平面が直線によって分けられる領域の個数をnで表せ。 (1) どの2本の直線も平行でないとき。 (2) n(n2) 本の直線の中に, 2本だけ平行なものがあるとき。 指針 (1) n=3の場合について、図をかいて考えてみよう。 4 (図のD,~D』)であるが,ここで直線ℓ を引くと, ls は 4.もと2点で交わり、この2つの交点でl, は3個の線分また は半直線に分けられ、領域は3個(図のDs, Ds, D2) 増加する。 as=a₂+3 よって 同様に,n番目と (n+1) 番目の関係に注目して考える。 00000 2本の直線がある。 次の場合, 解答 (1) n本の直線で平面が α 個の領域に分けられているとする。 (n+1) 本目の直線を引くと, その直線は他のn本の直線で (n+1) 個の線分または半直線に分けられ,領域は (n+1) 個 だけ増加する。 ゆえに an+1=an+n+1+(1- よって an+1-an=n+1 また a₁=2 数列{an}の階差数列の一般項はn+1 であるから, n≧2の とき n-1. an=2+2 + Σ(k+1)= n²+n+2 2 これはn=1のときも成り立つ。 ゆえに、求める領域の個数は (2) 平行な2直線のうちの1本をℓ とすると, l を除く (n-1) 本は (1) の条件を満たすから, この (n-1) 本の直線で分けら れる領域の個数は (1) から an-1 更に、直線ℓを引くと, ℓはこれと平行な1本の直線以外の 直線と (n-2) 個の点で交わり, (n-1) 個の領域が増える。 よって、求める領域の個数は an-1+(n-1)=- n²+n+2 2 (n−1)²+(n−1)+2 2 ·+(n−1)=² n=3 n²+n 2 Ds D3 D7 n本の直線によって α 個の領域に分けられているとき, (n+1) 本目の直線を引くと領 域は何個増えるかを考え, 漸化式を作る。 pℓs (2) (n-1) 本の直線が (1) の条件を満たすとき, n本目の直線はどれか1本と平行になる から (n-2) 個の点で交わり, (n-1) 個の領域が加わる。 CHE 128 De D₁ D2 0₂-7 n-1 (1) の結果を利用。 (n+1) 番目の直線はn本 の直線のどれとも平行でな いから,交点はn個。 ◄(k+1)=k+1 =(n-1)n+n-1 D. an-1は, (1) annの 代わりに n-1 とおく。 練習 (3) 130 では交わらない n個の円がある。 これらの円によって 平面上に、どの2つの円をとっても互いに交わり, また、3つ以上の円は同一の点 られるか。 の部分に分け ( (2

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数学 高校生

合同式を用いた回答の方が分からないのですが、なぜ偶数と奇数で場合分けをしているのですか?

534 ME XX 00000 重要 例題 100 等差数列と等比数列の共通項 列{an}の項でもあるものを小さい方から並べて数列{cn} を作るとき, 数列{cn 数列{an}, {bn}の一般項を an=3n-1,bn=2” とする。 数列{bn}の項のうち、数 の一般項を求めよ。 重要 93 基本 99 指針▷>2つの等差数列の共通な項の問題(例題93) と同じように,まず,a=bmとして、1mの 関係を調べるが, それだけでは {cn}の一般項を求めることができない。 そこで, 数列{an}, {bn} の項を書き出してみると,次のようになる。 (an): 2, 5, 8, 11, 14, 17, 20, 23, 26, 29, 32, {bn}:2,4,8,16,32, Handlin を順に調べ、規則性を Ci=b, Ca=b3, C3 = bs となっていることから,数列{bn}を基準として, 6m+1 が数列{0.² の項となるかどうか, bm+2 が数列{an} の項となるかどうか、 見つける。 解答 a1=2, b=2であるから C1=2 数列{an}の第1項が数列{bn}の第m項に等しいとすると 3l-1=2m U-18 ゆえに bm+1=2m+1=2m・2=(3-1)・2 = 3.21-2 よって, bm+1 は数列{an} の項ではない。 ①から bm+2=26m+1=3.4l-4 =3(4-1)-1 ゆえに, bm+2 は数列{an} の項である。 したがって {C}:b1,63,65, 数列 {cm} は公比 22 の等比数列で, C1 = 2であるから Cn=2.(22)"-1=22n-1 22n=4"=1"≡1(mod3) [2] m=2n-1(nは自然数) とすると 規測性から 答えを予想はできたこ SS 3・O-1 の形にならない。 JANE 重要 初項が 10g10 3= 141) 10 △×(2) 初 30 \-=b (s) 7V=5,2V=D 検討 合同式(チャート式基礎からの数学A 参照) を用いた解答 3n-1=-1≡2(mod3) であるから, 2" = 2 (mod3) となるmについて考える。 [1] =n(nは自然数) とすると 1970 4" cn=122 などと答えてもよ L 22n-1=22(n-1).2=4”-1.2=1"-1.2=2 (mod3) [1],[2] より,m=2n-1 (nは自然数) のとき 2” が数列{cm} の項になるからコ Cn=bzn-1=22n-1 指針> 練習 数列{an},{bn}の一般項をan=15n-2, bn=7.27-1 とする。 数列{bn}の項のう (4) 100 ち,数列{an}の項でもあるものを小さい方から並べて数列{c,}を作るとき, 数列 {cn}の一般項を求めよ。 .631 02 解答 (1) 初 103- 各 ゆ よ す n G

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数学 高校生

解答(左の画像)の左下から右上の式変形が理解できません。 前半の n=n+1 を代入は分かるのですが、後半が分かりません。教えていただきたいです🙇‍♂️

36 2018年度 数字」 第3問 やや絆 〈等差数列,等比数列,階差数列》 15-595 $! (1) 等差数列{an}の初項をa (a1 = α), 公差をdとする。 第4項が30, 初項から第 8項までの和が288 であるから、 次の2式が成り立つ。 a=a+(4-1)d=a+3d=30 ① a+a2+..+αs = = x8x{2a+ (8-1) d}=4 (2a+7d) =288 8=1/x 第1式より 24 +6d=60, 第2式より 2a+7d=72) d=12, a = -6 これら2式より {an}の初項は-6 公差は 12 であり,初項から第n項までの和 Sm は S. (20+ (-1) d)=(-12+12m-12) = 6 - 12 57 である。 HIST (2) 等比数列{bn}の初項をb (b1 = b), 公比をr (r≠0) とする。 第2項が36 初 項から第3項までの和が156であるから,次の2式が成り立つ。 b₂=br=36 zb AMA b+b2+by=b+by+br²=b(1+r+y^²)=156 190 第2式を第1式で辺々割ると b(1+r+r) 156 +1+7=13-10-1-0 1 br 36 r 両辺に3をかけて b(r"-1) 12 (3"-1) r-1 3-1 である。 (3) 数列{cm} の定義は = 3²-10y+3=0 (3r-1) (r-3) = 0 公比は1より大きいからr = 3, このとき6=12であるから,{bn}の初項は 12 公比は3であり,初項から第n項までの和T" は T₁= 6 (3 1)は Cn= (n − k + 1) (a − br) 2800 い =(a-bì)+(n-1) (az-b2)+..+2 (an-1-bw-1)+(an-b) (n=1, 2, 3, ...) である。このとき{cm}の階差数列{d} は 1 dx=Cx+1 − cn= √((n + 1) − k + 1} (ax− bn) – 2 (n − k+ 1) (ax− b₂) k-1 = ((n + 1) = (n + 1) + 1)(a-i-be) + 2 (1+1=k+1) (as¬ bi) =Sn+1-T+1 ²+² =(an+1-bm+1)+2{(n+1-k+1)-(n-k+1)}(ax-bi) = (an+1 − bu+1) + 2 (an− bu) = 2 (an-b») = Σan- Zb₂ k=1 A-1 3 2018年度 : 数学ⅡI・B/本試験 (解答) 37 となるから, したがって, (1)と(2)により セに当てはまるものは⑤である。 d=6(n+1)^-12 (n+1)-6(3" - 1 ) = -18+ - Σ (n −k+1) (an-b₂) = {d-10)=6(n+1){(n+1)-2}-6×3**1+6 =6(n+1)(n-1)-2×3+2+6 =6n²-23+ である。C=α-b1=-6-12-18 であるからn=2のときの一般項は C=C1+(C2-C1)+(C3-C2) + + (C-C-1) =c₁+ (d₁+d₂+...+dn-1) 8 + Σ (6k² − 2·3*+²) = − 18 + 6Σ k² − 2£3*-² k-1 4-1 3³(3-¹-1) =-18+6×210 (n-1)(2x-1)-2× 3-1 = -18+2n²-3n²+ n-33×3″-1 +27 [1 2n³3n²+n+ 9 −3+2 である。 n=1のときの c = -18 はこの式に含まれる。 ■解説 (1) 等差数列については、次の基本事項を知っていなければならない。 40 ポイント 等差数列の一般項と初項から第n項までの和 初項 α 公差d の等差数列{an}の一般項a,初項から第n項までの和 Sm は an= a + (n-1)d (a₁=a) 1 (n-1) d} (2) 等比数列については、次の基本事項を知っていなければならない。 n = {_n (a₁ + a») = {\n {a+ a + (n − 1) d} = = n {2a + (n − 1

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数学 高校生

数列 チャートからの質問です 解答のゆえに以降でやっていることについて、理解があっているか教えていただきたいです。 まずa1=b1が成り立つのは明らか 次にalとbmが等しいと仮定し、二項関係が分かれば数列を定められるから、(予想から)bmの項を順に進めていって次に等... 続きを読む

534 重要 例題 100 等差数列と等比数列の共通項 数列{an}, {bn}の一般項を α=3n-1,bn=2" とする。 数列{bn} の項のうち、数 列{an}の項でもあるものを小さい方から並べて数列{C} を作るとき, 数列{C} の一般項を求めよ。 指針 2つの等差数列の共通な項の問題 (例題93) と同じように,まず, 4=bm として、lとmの 関係を調べるが,それだけでは {cn}の一般項を求めることができない。 そこで,数列{an}, {bn} の項を書き出してみると,次のようになる。 {an}:2,5,8, 11, 14, 17, 20, 23, 26, 29, 32, ...... {bn}:2,4,8, 16, 32, ・・ ゆえに a=b, Ca=by, cy=b, となっていることから,数列{bn} を基準として, bm+1 が数列{4) さらにの頃となるかどうか, bm+2が数列{an}の項となるかどうか ….………. を順に調べ、規則性を 見つける。・・・・・・・ 解答 α1=2, b=2であるから C1=2 数列{an}の第1項が数列{bn}の第m項に等しいとすると 3l-1=2" bm+1=2m+1=27.2=(3L-1)・2 重要 93 基本 99 =3-21-2 自よって, bm+1 は数列{an}の項ではない。 ①から bm+2=26m+1=3.41-4 =3(4-1)-1 ] ゆえに, bm+2 は数列{an}の項である。 したがって {C}:61,63,65, 数列{cn}は公比22の等比数列で, C1 = 2 であるから cn=2.(22) "1=22n-1 22"=4"=1"≡1(mod3) [2] m=2n-1(nは自然数) とすると an=30-1 <30-1 の形にならない。 4n cm=2 などと答えても 検討 合同式(チャート式基礎からの数学A 参照) を用いた解答 3n-1=-1=2 (mod3) であるから 22 (mod3) となるmについて考える。 [1] =n(nは自然数) とすると 22n-122(n-1).2=4n-1.2=1"-1.2=2 (mod3) [1], [2] より m=2n-1 (nは自然数) のとき2” が数列{C}の頃になるから Cn=62n-1=22n-1 数列{an},{bn}の一般項をan=15n-2, bn=7.27-1とする。 数列{bn} の項 コち, 数列{an}の項でもあるものを小さい方から並べて数列{C} を作るとき, { cm}の一般項を求めよ。

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数学 高校生

b1を求める式(6行目)が何故こうなるのか教えてください

x 基本例題 an+1=pan+ (n の1次式) 型の漸化式 a=1, an+1=3an+4n によって定められる数列{an}の一般項を求めよ。 GUME (XMR) 基本 116 指針 p.560 基本例題116の漸化式an+1= pan+g の g が定数ではなく, nの1次式となって る。このような場合は,nを消去するために 階差数列の利用を考える。 CHART 漸化式 an+1= pan+(nの1次式) 階差数列の利用 解答 an+1=3an+4n ① とすると an+2=3an+1+4 (n+1) ② ...... ②① から an+1 - an = bn とおくと bn+1=3bn+4 これを変形すると bn+1+2=3(6+2) an+2an+1=3(an+1-an) +4 n≧2のとき また b1+2=az-a1+2=7-1+2=8 よって, 数列{bn+2} は初項8,公比3の等比数列で bn+2=8.3n-1 すなわち bn=8.37-1-2‥. n-1 an=a₁ + (8.3k-¹-2)=1+ k=1 =4.3"-1-2n-1 8(3-1-1). 3-1 ...... T (*) -—2(n−1) 00000 ①のnに n + 1 を代入する と②になる。 差を作り, n を消去する。 {bn} は{an}の階差数列。 α=3a+4 から α=-2 az=3a1+4•1=7 n≧2のとき n-1 An=A₁+ [br k=1 n=1のとき 4・3°-2・1-1=1 =1であるから, ③はn=1のときも成り立つ。 したがって an=4.3" 1-2n-1 [参考] (*)を導いた後, an+1-an=8・3″-1-2に①を代入して an を求めてもよい。 -4-20 初項は特別扱い CO 検討 {α-(an+B)} を等比数列とする解法 例別アブ 例題はan+1=pant(nの1次式)の形をしている。そこで,f(n)=an+Bとおき, ローチ an+1=3an+4nが, anti-f(n+1)=3{an-f(n)} ① の形に変形できるよう Bの値を定める。 {a(n+1)+B}=3{an-(an+B)}

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例題103の⑵の問題で一般項が2のK乗−1になる理由がわからないので教えて下さい

25540 基本例題 103 一般項を求めて和の公式利用 次の数列の初項から第n項までの和を求めよ。 (1) 12,3252, 指針 次の手順で求める。 ① まず,一般項を求める→第k項をnの式で表す。 k=1 を利用。 解答 与えられた数列の第k項をak とし 求める和をSとする。 (1) a=(2k-1)² よって 練習 100 ②2 (第k項)を計算。 Σk, k, k3 の公式や、場合によっては等比数列の和の 注意 1 で,一般項を第n項としないで第k項としたのは,文字nが項数を表してい からである。 (2) ak=1+2+2+ ...... +2-1 一等比数列の和 等比数列の和の公式を利用して ak を ん で表す。 CHART Σの計算 まず一般項 (第k項) をんの式で表す よって Sn = ak= (2k-1)² = Ž (4k²—4k+1) k=1 k=1 72 n =4Σk²-4Σk+≥1 k=1 k=1 k=1 (2) 1, 1+2, 1+2+2², = 72 (2) a=1+2+2²+......+2k-1-1. (2² − 1) 2-1 k=1 - = 4• n(n+1)(2n+1) — 4• ½ n(n+1)+n =1/13n{2(n+1)(2n+1)-6(n+1)+3} = n(4n²-1) = n(2n+1)(2n−1) 3 k=1 00000 -=2¹²-1 基本102 重要 114 次の数列の初項から第n項までの和を求め上 Sn=as2 (2'-1)=22-21 k=1 2(2-1) n=2"+1-n-2 2-1 注意 和が求められたら, n=1,23として検算するように心掛けるとよい。 <第k項で一般項を考える 11/12でくくり 分数が出てこないように する。 ak は初項1,公比2, の等比数列の和。 S.=2(22-12 すこともできる。 【基: 次 指針 - し

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