【数セミ】エレガントな解答をもとむ3【2018.10】at MATH
【数セミ】エレガントな解答をもとむ3【2018.10】 - 暇つぶし2ch994:132人目の素数さん
21/05/09 21:00:03.34 KICdmF8d.net
>>930
 |λ| = √{q/(1-q)} = 1.9614591767
 -cosφ = sin(πθ/2) = √{(1-q)/2} = 0.3211693276
 sinφ = cos(πθ/2) = √{(1-q)/2} (√3)/(2q-1) = 0.9470217859
|a|, |b|, |c| の少なくとも一つは1より大きくなり…

995:132人目の素数さん
21/05/10 00:23:08.17 i71w++EK.net
>>929
漸化式
 a_{n+1} = 2b_n - a_{n-1},
 b_{n+1} = 2c_n - b_{n-1},
 c_{n+1} = a_n - c_{n-1},
 u_{n+6} + 3u_{n+4} - 4u_{n+3} + 3u_{n+2} + u_n = 0,
特性多項式
 (tt+1)^3 - 4t^3
 = (tt - 2qt + 1){tt + 2qqt + q/(1-q)}{tt + 2q(1-q)t +(1-q)/q}
 = (t - e^{iπθ}) (t - e^{-iπθ}) (t - λ) (t - λ') (t - 1/λ) (t - 1/λ')

996:132人目の素数さん
21/05/10 23:43:29.27 aNmZ1Qa+.net
6月号問1の(2)なにこれ

997:132人目の素数さん
21/05/10 23:56:53.84 B8kGmpeH.net
受験数学ではありえないテーマやな
条件と必要十分になるθの条件を好きになんでも選べって事やろ
もちろん合ってる合ってないなら問題文の条件そのままコピペしても必要十分
正しいか正しいかではない
エディタを1番唸らしたものの勝ち

998:132人目の素数さん
21/05/11 00:01:14.29 nf4TeMQU.net
あ、もしかしたら簡単すぎるやんって意味?
それはそうかも

999:132人目の素数さん
21/05/11 16:03:18.46 V1E4ia2/.net
やっぱり簡単すぎるよなあ
ただしθは整数度、が抜けてるとかだろうか
ぶっ飛んだ言い換えをして審査員特別賞狙いにいくのは面白いかもと思った

1000:132人目の素数さん
21/05/11 23:34:28.62 V7aKcUts.net
この問題を言い換えると、取りうるθを全部求めよってことだと思うけど

1001:132人目の素数さん
21/05/20 12:04:28.47 P4oltw8K.net
5月号2番のガロア理論解答は?

1002:132人目の素数さん
21/05/20 13:17:32.35 02+d2nOa.net
解1
m,nを互いに素である自然数とする時
[Q[cos(2πm/n):Q]
=φ(n)/2 (n≧3)
=1 (φはeulerのトーシェント関数)
φ(n)/2=3 となるのはn=7,14のみ
何も(1/2)^(1/3)を含まない
解2
任意の有理数θに対しQ(cos(πθ))/Qはガロア拡大
しかしQ((1/2)^(1/3))/Qは(1/2)^(1/3)の共役元(1/2)^(1/3)exp(2πi/3)を含まないのでガロア拡大ではない

1003:132人目の素数さん
21/05/30 20:34:22.17 +7Z4asMt.net
今月は穏やかだな

1004:132人目の素数さん
21/06/04 10:12:54.79 1f/LdWNr.net
こういうエレガントがどうこう言ってる限りダメだな
どんな問題でも最初解く時は力技だよ
エレガント云々言ってることは
新しい問題に取り組め無くなることと事実上同じでっせ

1005:132人目の素数さん
21/06/04 10:14:08.51 1f/LdWNr.net
エレガントで無くていいから
まず解けな
注目する点を間違ってるぞ


 

1006:132人目の素数さん
21/06/07 11:26:46.84 7mnf7YYR.net
7月号の問題はまだ?

1007:132人目の素数さん
21/06/07 21:56:25.53 lGSE8Vpn.net
締切まだですから

1008:132人目の素数さん
21/06/09 10:16:12.64 W7KpASHn.net
エレガントで無くていいから
まず解けな
注目する点を間違ってるぞ
 


 

1009:132人目の素数さん
21/06/09 12:14:47.41 muX9ql7V.net
7月の問題キタ
文が長め

1010:132人目の素数さん
21/06/10 09:12:11.83 wOdXYdYP.net
2021年6月号
■出題1
(1) は あと回し。
(2)
O以外の格子点
 A(a1,a2) B(b1,b2)
に対して
 C(c1,0) c1 = (a1)^2 + (a2)^2 = OA^2,
 D(d1,d2) d1 = a1b1+a2b2, d2=a1b2-a2b1,
とおくと、3平方の定理より
 OC/OA = OD/OB = CD/AB = OA,
∴ ⊿AOB ∽ ⊿COD   (相似)
∴ θ = ∠AOB = ∠COD = ∠D'OD,
D'(d1,0) はDからx軸に下した垂線の足。
∴ θ=∠AOB ならば、θを内角とする直角三角形の
直辺の比 (つまり tangent) は整数比をなす。
逆は明らか。
(1) 上手いやり方が見つからない…
格子点 A(x,0) B(x,y) (y≠0)
が ∠AOB=θ を満たすとする。さらに
 C(xx-yy, 2xy)
 D(x(xx-3yy), (3xx-yy)y)
とおく。
 ⊿AOB ∽ ⊿BOC ∽ ⊿COD,
 ∠AOB = ∠BOC = ∠COD,
 ∠AOD = ∠AOB + ∠BOC + ∠COD = 3θ,
θ=60° とすると Dはx軸上にあるから
 (3xx-yy)y = 0 かつ y≠0
∴ 3xx = yy,
左辺の3の指数は奇数、右辺の3の指数は偶数(0も含む)
∴ これを満たす格子点(x,y)は存在しない。
かなり牛刀だなぁ。

1011:132人目の素数さん
21/06/10 18:43:37.15 wOdXYdYP.net
2021年6月号
■出題2
・n=2 と n=4 は (1)は可能、(2)は不可能。
 タイルの総数m ≦ [nn/3]
 奇数行、奇数列のマス目の数 [(n+1)/2]^2 ≦ m,
∴ [(n+1)/2]^2 ≦ [nn/3]
・n=3 と n=5 は不可能。
・n=6n' は 2x3 ブロックを縦横に並べればよいので、全Lで可能。
・n=7 は L +1S で可能。
・n=3n'+1 は 3n'-1 に2行2列(全L)を追加して可能。
・n=3n'+2 は 3n' に2行2列(∋1S)を追加して可能。
・n=6n'+3 は 6n'+1 に2行2列(∋2S)を追加して可能だが、
 S型を減らせないので (2)では使えない。
これらより
 nが6以上の偶数のときは可能。
 nが7以上の奇数のときは (1)は可能、(2)は?
以上まとめて
(1) n=3, n=5 以外のすべて
(2) 6以上の偶数と7と…?

1012:132人目の素数さん
21/06/10 22:06:37.52 sXtlFBJ1.net
(2)で不可能なのはn=2,4,5のみ
あとは可能

1013:132人目の素数さん
21/06/10 22:07:39.70 q3ojMB7O.net
n=1も不可能

1014:132人目の素数さん
21/06/10 22:07:55.83 q3ojMB7O.net
n=3もやorz

1015:132人目の素数さん
21/06/10 22:31:55.79 nnbbsZTh.net
タイルの問題(1)の意味あるか?なんかヒントになってた?

1016:132人目の素数さん
21/06/10 23:24:44.72 +Ncm1Ku6.net
>>960
難易度下げて敷居低くしただけと思われ

1017:132人目の素数さん
21/06/10 23:50:24.63 XvcT0GX9.net
あとn=5の時に不可能である事を示すのは(1)の方が難しい
不可能性の証明は(1)の方が難しくなるけど、そもそも不可能であるのがちょっとしかないからなぁ

1018:132人目の素数さん
21/06/11 01:31:27.60 lkMvJv8z.net
(2) の答は 6以上のすべて
ですね

1019:132人目の素数さん
21/06/11 06:23:37.51 ti7gUo9H.net
yes

1020:132人目の素数さん
21/06/11 06:38:13.23 ti7gUo9H.net
オレ的なキーは
2×5, 7×7, 5×9
が見つけられるかどうかがだった様な気がする
m×nまで解決するには4×7もミソ
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1021:132人目の素数さん
21/06/11 20:04:12.04 q8bkQe7j.net
(2)の条件を緩めて
S字ブロックは2個


1022:以内 としてm×nて分割可能てある場合について考える Prop 2×n (n-=3,n≧5)、3×2n (n≧1)は全て可能 ∵ ) 前半は2×3,2×5,2×7可能であることから容易 後半は自明 Prop m≧n≧4のとき(m,n) = (4,4), (5,5), (5,7)を除いて全て可能 ∵ ) (m,n)が分割不可能なら(m-6,n)も分割不可能であるから最小反例があるとすればm≦9であるか、(m,n) = (10,4),(11,5),(13,5),(11,7)のいずれかであるが、コレらの場合は下の計算と分割例で反例足り得ないとわかる (式の意味はエスパーすべし) (4,4) = impossible (4,5) = (2,5)+(2,5) (4,6) = any × 6m (4,7) = (4,7) (4,8) = ((2,3)+(2,5))+((2,3)+(2,5)) (4,9) = even × 3n (5,5) = impossible (5,6) = any × 6n (5,7) = impossible (5,8) = (2,3)+(2,5)+(3,8) (5,9) = (5,9) (6,6) = any × 6n (6,7) = any × 6n (6,8) = any × 6n (6,9) = any × 6n (7,7) = (7,7) (7,8) = (4,7)+(4,7) (7,9) = (2,9)+(5,9) (8,8) = (2,3)+(2,5)+(6,8) (8,9) = even × 3n (9,9) = (4,9)+(5,9) (4,10) = (4,7)+(4,3) (5,11) = (5,2)+(5,9) (5,13) = (5,2)+(5,2)+(5,9) (7,11) = (7,4) + (7,7)



1023:132人目の素数さん
21/06/11 20:04:40.00 q8bkQe7j.net
9×5
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7×7
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7×4
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7×2
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5×2
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1024:132人目の素数さん
21/06/11 21:42:21.92 q8bkQe7j.net
訂正
(7,8) = (2,7) + (6,7)
ちなみに逆、すなわち(4,4),(5,5),(5,7)のとき不可能の証明はエレガントと呼べる解答は持ってない
使用するSブロックの位置でコツコツ場合わけする方法しか知らない
少なくとも(4,4),(5,5)で不可能は出題されてる内容に含まれてるので答えないと解答としては完成してない

1025:132人目の素数さん
21/06/11 21:58:22.65 DBEyODvP.net
5×5の不可能性はこれの最後の図が面白い
4×4は単純そうで難しい…のか?
URLリンク(fushamath.com)

1026:132人目の素数さん
21/06/11 23:13:50.42 q8bkQe7j.net
おお、やっぱりこういう解答があったか
5×7だと同じように塗って12枚必要になるから不可能と示せるな

1027:132人目の素数さん
21/06/14 20:59:31.06 IKVeisyG.net
m×n の長方形の場合
タイルの総数 ≦ [mn/3]
奇数行目、奇数列目のマスの数 = [(m+1)/2][(n+1)/2]
∴ [(m+1)/2][(n+1)/2] ≦ [mn/3]
m,n とも奇数の場合は
 (m+1)(n+1)/4 ≦ mn/3,
 (m-3)(n-3) ≧ 12,
∴ m=3 または n=3 または (5,5) (5,7) (7,5) の場合は敷き詰め不可能。

1028:132人目の素数さん
21/06/14 21:16:24.45 V4bBAB96.net
オレの答えと違うな
m×nの場合で(2)を同じ向きのSブロック2回までと拡張して
m×n (m≧n)が敷き詰め可能

n=2, m≠2,4 または
n=3, m:偶数 または
n=4, m≠4 または
n=5, m≠5, 7 または
n≧6
になった

1029:132人目の素数さん
21/06/18 19:27:49.77 wKdBkQ65.net
 

エレガントで無くていいから

まず解けな

注目する点を間違ってるぞ
 


 

1030:132人目の素数さん
21/06/18 22:04:18.71 yvLS2zTX.net
>>962
ラベルを利用する方法だと難易度は同じかな

1031:132人目の素数さん
21/07/03 12:56:19.96 WjJQe4Jt.net
今月の2は超難問

1032:132人目の素数さん
21/07/04 17:24:25.46 B6LaWuY8.net
でもないか
微分可能性はわからん

1033:132人目の素数さん
21/07/04 18:25:50.01 Bako64+W.net
まぁ超有名問題やからな

1034:132人目の素数さん
21/07/04 19:15:51.75 p6dwjwYD.net
>>977
微分可能性は簡単なん?

1035:132人目の素数さん
21/07/04 21:48:51.68 cZ2S4pFd.net
まぁ件の対応がどうかけてるのか結果知ってれば

1036:132人目の素数さん
21/07/04 23:43:32.89 B6LaWuY8.net
>>979
可微分性は�


1037:繪オ 出題1の2でつまる



1038:132人目の素数さん
21/07/07 00:09:32.90 kh/fIGyx.net
>>980
出題1の2はなんとか
さて可微分はどすっぺ

1039:132人目の素数さん
21/07/08 01:56:41.44 X2FQ/6Vg.net
>>979
これ自力で解ける人いるのかな

1040:132人目の素数さん
21/07/10 09:14:08.82 ki6u/ufM.net
猿でも分かる回答求む

1041:132人目の素数さん
21/07/10 21:47:46.76 fPqgbzq/.net
エレガントなやつでなくてもいいなら持ってるけど

1042:132人目の素数さん
21/07/11 09:12:10.77 cEcS7Pdl.net
>>984
go ahead

1043:132人目の素数さん
21/07/11 22:12:01.41 eAUQRtpO.net
とりあえず概略
区間[λ,ρ]に対して中点録Mnを
M0 = {λ,ρ},
M1 = {λ,λ#ρ,ρ},
Mn = {λ,λ#(λ#ρ),λ#ρ,(λ#ρ)#ρ,ρ},

とM0から始めて前のリストの隣接する2数の中点を追加して得られる有理数の集合を考える
あるMnの隣接する2点として現れる2つの有理数をIにおいてある時点で隣接すると呼ぶ
区間I=[b/a,d/c]が|ad-bc|=1の時よい区間と呼ぶ
命題 I=[q/p,s/r]、J=[b/a, d/c]がともによい区間の時
fIJ(x) = (b(rx -s) + d(px-q))/(a(rx-s)+c(px-q))
である
∵) 右辺をf(x)とおく
行列A = [[p,-q],[r,-s]], B=[[d,b],[c,a]]の引き起こす一次変換は格子点の間の全単射を引き起こす
また有理数v/uに対しBA[[v],[u]] = [[v'],[u']]の時f(v/u) = v'/u'であり、v/uが既約分数ならv'/u'も既約分数となる
よってv/u、t/sが既約分数でBA[[v],[u]] = [[v'],[u']]、BA[[t],[s]] = [[t'],[s']]の時BA[[v+t],[u+s]] = [[v'+t'],[u'+s']]でありv'/u'、t'/s'も既約分数で
f(v/u) # f(t/s)
= (v'+t')/(u'+s')
= f((v+t)/(u+s))
=f(v/u # t/s)
により主張が成り立つ
補題
I,Jを区間、λ,ρがある時点でIの隣接する2点でありfIJ(λ) = μ、fIJ(ρ) = νとするとき任意のx∈[λ,ρ]に対してfIJ(x) = f[λ,ρ][μ,ν](x)である
∵) 容易
補題
Jを区間でb/a∈Jが最大元でないとする
この時ある時点でb/aで右側に隣接するd/cが存在して|ad-bc|=1となる
∵)ある時点でb/aと右側で隣接するd/c全体の中で|ad-bc|が最小となるものをとり|ad-bc|>1と仮定する
ad-bcの素因子とすれば(a,b)と(c,d)はFp係数で平行だから正の数kを(c,d)+k(a,b)≡(0,0) (mod p)となるように取れる
d/cから始めてb/aとの中点を取る操作をk回行うと(bk+d)/(ak+c)でありg=(bk+d,ak+c)>0, c'=(ak+c)/g, d'=(bk+d)/gとおけばd'/c'はb/aと左側で隣接し|ad'-bc'|=|ad-bc|/gとなり矛盾する

1044:132人目の素数さん
21/07/11 22:12:09.88 eAUQRtpO.net
主張
Iがよい区間、Jを一般の区間にとる
Iの点χが最大元でなければχと右側である時点で右側で隣接するξが存在してfIJは[χ,ρ]において一次分数関数である
同様の主張が最小元でない元の左側で成り立つ
∵) fIJ(χ)=b/aとしてb/aの右側である時点で隣接するd/cをとる
fIJ(ξ)=d/cとなるξをとればよい
主張
Iがよい区間、Jを一般の区間にとる
χ=v/uをIの内点にとりζ、ξ∈IをfIJが[ζ,χ],[χ,ξ]において一次分数関数となるようにとる
この時fIJのx=χにおける左側、右側微分係数は一致する
∵) fIJ = f とおく
I = [0,∞]、χ=1、ζ=0、ξ=∞として一般性を失わない
f(0) =b/a、f(1)=d/c、f(∞)=f/eとする
[0,1]においてf(x)=(b+(d-b)x)/(a+(c-a)x))、
[1∞]においてf(x)=(fx+(d-f))/(ex+(c-e))、
である
上の右辺をg(x)、下の右辺をh(x)とおくときg(1)=h(1)であるよって(log(g))'(1)=(log(h))'(1)を示せばよいが、ともに-/(cd)である

1045:132人目の素数さん
21/07/12 11:50:52


1046:.10 ID:SZPGMf+k.net



1047:132人目の素数さん
21/07/12 19:01:12.36 nQ2wYZke.net
エレガントな出題をほしいのだが

1048:132人目の素数さん
21/07/12 22:27:17.73 /mMRlotm.net
>>986
そのfはどっから出てきたのかっていう

1049:132人目の素数さん
21/07/12 23:13:12.50 rkg/Cex9.net
>>990
要するにこの問題はそこがミソ
有理数b/aを座標平面の格子点(a,b)に対応させて考える
すると1/2と3/1の中点4/3は(2,1)と(1,3)の和(3,4)を対応させていることになる
なので“中点を保存する写像”とは座標平面上では“和を保存する写像”となりすなわち“一時変換”ということになる
なので考えている区間がたとえば[0/1,1/0]から[2/3,3/4]なら(1,0)を(3,2)に、(0,1)を(4,3)に写す線形写像だから行列[[3,4],[2,3]]で表される写像で、y/xを(2x+3y)/(3x+4y)に写す写像だからf(t)=(2+3t)/(3+4t)と求まる
この“一次分数関数”を“行列”で考えるテクニックは超頻出テクニックで最もよく使われるテクニック
有理数近似の理論とか連分数の理論とかで頻出
時々受験数学レベルでも出てくる
ただしこのテクニックがうまく機能するには出てくる行列の行列式が±1出ないとダメで不通その前提条件で考えるけど、この問題はその前提外したらどうなりますかというお話
このテクニック知ってる人間ならその“出題者の意図”が透けて見えるので考えるべきポイントもすぐわかる
逆にコレ知らないと中々手でないかもね

1050:132人目の素数さん
21/07/12 23:47:57.17 /mMRlotm.net
>>991
なんか納得いかないなw
LR表記がミスリードにしかならんよ

1051:132人目の素数さん
21/07/12 23:56:56.22 rkg/Cex9.net
知らんがなw

1052:132人目の素数さん
21/07/13 00:03:33.18 w61FTnjw.net
次スレ
スレリンク(math板)

1053:132人目の素数さん
21/07/17 21:50:50.75 kflQ1m7L.net
>>994
サンキュークリリン

1054:132人目の素数さん
21/07/17 23:34:14.28 wdJtaXvI.net
こっちもういらねえか

1055:132人目の素数さん
21/07/17 23:34:20.39 wdJtaXvI.net
うめ

1056:132人目の素数さん
21/07/17 23:34:28.01 wdJtaXvI.net
うーめ

1057:132人目の素数さん
21/07/17 23:34:34.33 wdJtaXvI.net
埋め立て

1058:132人目の素数さん
21/07/17 23:34:40.53 wdJtaXvI.net
完了

1059:1001
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life time: 1034日 21時間 53分 57秒

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