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数学 高校生

青チャの数IIの例題7についてです。 解法については理解できています! ただ黄色の部分のq=0とq>=1の時で場合分けしている意図がわかりません。 余りの数が変わってしまう場合でもあるのですか?

00000 重要 例題 7 整数の問題への二項定理の利用 kを自然数とする。 2" を7で割った余りが4であるとき。kを3で割った余りに 2であることを示せ。 指針 271+4 (1は自然数) とおいてもうまくいかない。ここでは, kが 3g, 3g+1, 3g+2 ←3で割った余りが 0.1.2 (gはkを3で割ったときの商) のいずれかで表されることに注目し,k=3g+2の場合だ け2を7で割った余りがとなることを示す方針で進める。 例えば,k=3gのときは, 2=23=8° であり, 8°= (7+1)* として二項定理を利用すると、 $2 2" を7で割ったときの余りを求めることができる。 解答 ▲3で割った余りは0か1か んを3で割った商g とすると, kは 3g, 3g+1,3g+2 のいずれかで表される。 2である。 k= 3, 6, 9, [1] k=3gのとき, g≧1 であるから 2=239=(23)°=8°=(7+1)。 <二項定理 =Co79+,C179-1 + +9C9-17+,Cq は整数で, mn =7(C79-1+,C,79-2+......+oCo-t)+1 2"=7×(整数)+1の形。 よって2を7で割った余りは1である。 <k=1, 4,7, ****** [2] =3g+1のとき, g≧0であり ■二項定理を適用する式の指 2"=2=7.0+2 g = 0 すなわちk=1のとき g≧1 のとき 2=239+1=2・239=2.8°= 2(7+1)。 =7•2(C079¹+C₁79-2++gCq-1)+2 (*) 数は自然数でなければなら ないから, q=0と1で 分けて考える。 (*)は [1] の式を利用して導いている。 k=2, 5, 8, よって2を7で割った余りは2である。 [3] k=3g+2のとき, g≧0であり 2"=22=4=7.0 +4 g=0 すなわちん=2のとき g≧1 のとき 2=239+2=22・239=4•8°=4(7+1)。 =7.4(Co7ョート+,C179-2+ +9C9-1)+4 [1] の式を利用。 よって,2を7で割った余りは4である。 [1]~[3] から, 2を7で割った余りが 4 であるのは,k=3g+2のときだけである。 したがって、 2を7で割った余りが4であるとき, kを3で割った余りは2である。 20 (2) (3) (2 0 C

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数学 高校生

この問題の最後の部分で、なぜ項の係数を求めるために足し算をするのかが分かりません。 教えてください🙇‍♂️🙇‍♂️ お願いします🙇‍♂️🙇‍♂️🙇‍♂️

展開式の係数(3) (多項定理の利用) 0000 (1+x+x2)の展開式における,xの項の係数を求めよ。 基本6 CHART ⓒ SOLUTION 多項定理を利用して、(1+x+x²)の展開式の一般項を Ax” の形で表すと 7! -X9+2r となる。 p!q!r! ここで,g,rは整数で ≧0, g≧0, r≧0, p+g+r=7. xの項であるから g+2r=3 そこで,①,②から, p, g, r の値を求める。 p,g,rの文字3つに対して,等式がp+g+r=7,g+2r=3の2つであるが, 0以上の整数という条件から,か,g,rの値が求められる。・・・・・・ 解答 (1+x+x2) の展開式の一般項は 7! •1²• x²(x²)¹=- 7! ←1.x(x2)=xx2r p!q!r! -X9+2r p!q!r!* =x8+2r p,g,r は整数でp≧0,g≧0, r≧0, p+g+r=7 p>0, q>0, r>0 xの項は g+2r= 3 すなわち g=3-2 のときである。 ン違いしないように。 g≧0 から 3-2≧0 よって r=0,1 ◆r = 3-9は0以上 ■q=3-2r, p=7-g-rから r=0 のとき g = 3, p=4 -J の整数から, g=1,3と してもよい。 r=1のとき g=1, p=5 すなわち (p, q, r)=(4, 3, 0), (5, 1, 1) ◆x+2x3 を満たす α, ゆえに,xの項の係数は rは2組ある。 7! 7! 7.6.5 4!3!0! 5!1!1! 3・2・1 +7・6=35+42=77 <<-0!=1 別解 (1+x+x2)={(1+x)+x2}の一般項は ◆二項定理を用いて解く と、 左のようになる。 7C,(1+x)7-*(x2)* であるから,xの項は,r=0, 1 のとき に現れて,また, これ以外はない。 P4 r=0 のとき 7Co(1+x)(x²)⁰=7Co(1+x)² ·· (1+x) の展開式において,xの項の係数は C3 よって, ① の展開式において,xの項の係数は C07C3 r=1のとき ,C1(1+x)(x2)=7C1x2(1+x)* (1+x)のxの項に Co をかけたものが ① の x の項。 ・② (1+x) の展開式において,xの項の係数は 6C1 (1+x)のxの項に 7Cx2をかけたものが よって、②の展開式において,xの項の係数は C16C1 よって, 求める x の項の係数は ②のxの項。 7C07C3+7C16C1=1・35+7・6=77 章 1 3次式の展開と因数分解, 二項定理

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数学 高校生

これの右枠の下の方にある 偶数奇数の場合分けを利用と書いてあるところなんですが、そらを利用者することで、何ができるようになるのかわかりません。 教えていただけると助かります。よろしくお願いします。

[類 一橋大〕 練習 ④7 正の整数nでn" +1が3で割り切れるものをすべて求めよ。 nを3で割ったときの商を」 とすると, nは 3g, 3g+1,3g+2 のいずれかで表される。 ←3で割った余りは0か 1か2である。 [1] n=3gのとき, g≧1 であり n+1=(3g)+1=3(339-1・Q39)+1 ←n+1=3×(整数) +1 3g-1 339-1.g39 は整数である。 2,3g3であるから, よって, n”+1は3で割り切れない。 [2] n=3g+1のとき, g≧0であり n"+1 =(3g+1)39+1+1 ←二項定理を利用。 =3g+1Co(3g)39+1+3g+1C1 (3g)+..+35+1C3g 3g+3g+1C39+1+1 の各項は = 3× (整数) +2 3× 整数)の形。 よって, n" +1は3で割り切れない。 [3] n=3g+2のとき, g≧0であり n"+1 =(3g+2)39+2+1 ←二項定理を利用。 =39+2 Co(39)39+2_ 2+39+2C1 (3g)39+1.2+ ・・・・ +39+2 C3g+1 3g・23g+1 ← の各項は +3g+2C3g+2.239+2+1 3× (整数)の形。 =3X (整数) +239+2+1 ここで +2+1 =(3-1)39+2+1 ←もう一度二項定理。 =39+2Co339+2+3+2C1339 +1(-1)+ ・+3g+2C3g+1・3(-1)39+1 ← の各項は +3g+2C3g+2(-1)39+2+1 3× 整数) の形。 =3×(整数)+(-1)39+2+1 (2) (-1) 39+2+1の値について調べると ∫(-1) 個数=1 ← −1)**=-1 を利用 (i) g が偶数,すなわちg=2k(kは0以上の整数)のとき (−1)39+2+1=(−1)6k+2+1=1+1=2 するために,偶奇に分け る。 このとき, ①,②から, n”+1は3で割り切れない。 (ii) gが奇数,すなわちg=2k+1 (kは0以上の整数)のと き (-1)39+2+1=(−1)6k+5+1=-1+1=0 ←6k+5は奇数。 このとき, ①, ② から,n" +1は3で割り切れる。 [1]~[3] から " +1が3で割り切れるのは, n=3(2k+1)+2=6k+5 (kは0以上の整数)のときである。 ← [3] (ii) のときのみ。

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