★東大入試作問者になったつもりのスレ★ 第十七問at MATH
★東大入試作問者になったつもりのスレ★ 第十七問 - 暇つぶし2ch888:132人目の素数さん
09/10/09 11:14:56
>>887
荒らすな。

889:132人目の素数さん
09/10/10 21:56:42
 当たりくじ付きの棒アイスがあり,この棒アイスを1本買ったときの「アタリ」の出る確率は
p (0<p<1)である.この棒アイスは,「アタリ」5本で新しい棒アイス1本と交換できる.
 初めてこの棒アイスを買い始めてから,「アタリ」が5本出るまでに買わなければならない
棒アイスの本数の期待値を求めよ.

890:132人目の素数さん
09/10/10 23:01:23
kを正の定数とする
漸化式 a_(n+1)=|a_n(a_n-k)|+1 で定まる数列について以下の問いに答えよ

(1)数列{a_n}が発散する初期値a_1の必要十分条件を求め
それを示せ
(2)数列{a_n}が収束する初期値a_1の必要十分条件を求め
その極限値を求めよ

891:132人目の素数さん
09/10/11 01:45:14
(k-1)x^2+ky^2-xy=0をみたす0でない実数x,yが存在するような実数kの値の範囲を求めよ.

892:132人目の素数さん
09/10/11 06:55:20
(1-√2)/2≦k≦(1+√2)/2

893:132人目の素数さん
09/10/11 09:15:48
円錐の底面の円周上の点Aを出発し, 側面を一周して
Aに戻る道のりで, 最も短い道をαとする. 曲線αは
空間内のある1つの平面上に存在するか?
理由も答えよ.

894:132人目の素数さん
09/10/11 16:47:59
>>890
ありきたりだがちょとむず杉

895:132人目の素数さん
09/10/11 19:44:08
>>891
とりあえず対角化だな。
k の掛かった項は x^2 +y^2 だから、回転の影響はないだろう。
そこで軸を回して 残りの -x^2 -xy を対角化しよう。
軸を π/8 (=22.5゚) 回して、
 (1/2)(√(2+√2))・x + (1/2)(√(2-√2))・y = u,
 (1/2)(√(2-√2))・x - (1/2)(√(2+√2))・y = v,
とおくと、
 (左辺) = {k - (√2 +1)/2}u^2 + {k + (√2 -1)/2}v^2,
原点が極値でない(鞍馬点・峠点である)条件は、2つの係数の符号が異なること。
∴ {k - (√2 +1)/2}{k + (√2 -1)/2} ≦ 0,      >>892

896:132人目の素数さん
09/10/11 20:16:59
>>891
固有値だけ分かればいいなら、固有多項式
 | k-1-λ, -1/2 |
 | -1/2,  k-λ|
= (k-1-λ)(k-λ) - 1/4
= (k -1/2 -λ)^2 - 1/2,
から
 λ = k - (1±√2)/2,

897:132人目の素数さん
09/10/11 21:57:50
ここに問題を書きこんだが、Easyのほうは宮廷入試としては中の下くらいだろう。
Extremely Hardのほうは1990年数学オリンピック問題3の超難問。
スレリンク(math板:399番)

898:132人目の素数さん
09/10/11 22:02:32
>>897
easyの方、位数の活用無しに解けるか?

899:132人目の素数さん
09/10/11 22:30:00
(1+1)^n+1=3+an.


900:132人目の素数さん
09/10/11 22:39:11
なるほど

901:Queen ◆xeS.CIM.Jk
09/10/12 01:49:50

nを自然数とする。

(1)
3つの数 n、n+1、n+2の積は6の倍数であることを示せ。

(2)
3つの数 n、n+2、n+4が全て素数であるようなnを全て求めよ。

902:132人目の素数さん
09/10/12 07:23:45
>>901
(1)厨房問題
(2)は未解決問題

903:132人目の素数さん
09/10/12 08:26:33
n=1、2のときは条件を満たさない。
n=3とする。
3、5、7はすべて素数であるから、n=3は条件を満たす。
n≧4の時を考える。mは自然数でm≧2として、
n=3mのとき、nは3の倍数なのでダメ。
n=3m+1のとき、n+2=3m+3は3の倍数なのでダメ。
n=3m+2のとき、n+4=3m+6は3の倍数なのでダメ。
よって、n、n+2、n+4がすべて素数となるのはn=3のときのみ。

やった!未解決問題を解決した!

904:132人目の素数さん
09/10/12 09:15:03
↑ジャムパン買ってこいよ



905:132人目の素数さん
09/10/12 09:24:27
俺は定番だがメロンパンな

906:猫は珍獣 ◆ghclfYsc82
09/10/12 09:34:10
ワシもメロンパンが大好きやねん。





907:132人目の素数さん
09/10/12 09:54:35
予め未解決問題であることを示した上で、
どこまで思考出来るのかを試すって形式なら出題出来ない事も無いかも

908:132人目の素数さん
09/10/12 10:58:04
>>902
未解決は双子の場合だろ
三つ子が3,5,7の組だけってのは有名

909:132人目の素数さん
09/10/12 11:01:10
nとn+2とn+4のどれかは3の倍数なのに
未解決問題ってw

910:132人目の素数さん
09/10/12 15:03:21
>>909


911:132人目の素数さん
09/10/12 15:35:46
括弧の中に適当な言葉を入れよ.(15点)

三つ子素数の[ ]百まで

912:132人目の素数さん
09/10/12 16:04:45
>>910

913:132人目の素数さん
09/10/12 17:22:03
半径1の円に内接する正n角形の面積をS(n),外接する正n角形の面積をT(n)とする。
lim[n→∞]n^p{T(n)-S(n)}が0でない数に収束するときのpの値を求めよ。

914:132人目の素数さん
09/10/12 18:28:40
>>913
 (面積) = n・(中心と一辺が作る二等辺△の面積)
    = n・(1/2)(一辺の長さ)(中心から辺の中点までの距離)
を使うと、
 S(n) = n・cos(π/n)sin(π/n),
 T(n) = n・tan(π/n),
∴ T(n) - S(n) = T(n){1 - cos(π/n)^2} = T(n)sin(π/n)^2,

 π - (π/6)(π/n)^2 < n・sin(π/n) < π < n・tan(π/n) < π + (π/3)(π/n)^2,
n→∞ のとき
 lim[n→∞) n・sin(π/n) = π = lim[n→∞) n・tan(π/n),
よって
 p=2 のとき、極限値 π^3,

蛇足だが・・・・
 {S(n) + 2T(n)} /3 = π + (2/15)π^5・(1/n)^4 + ・・・・
 lim[n→∞) n^4・{S(n)+2T(n)}/3 = (2/15)π^5,

915:132人目の素数さん
09/10/12 18:32:53
>>914
ねーよ

916:914
09/10/12 18:40:51
>>913 (追加)
よって
 p=2 のとき
 n^2 {T(n)-S(n)} = T(n) {n・sin(π/n)}^2 → π・π^2, (n→∞)

蛇足
 lim[n→∞) n^2・{π - S(n)} = (2/3)π^3,
 lim[n→∞) n^2・{T(n) - π} = (1/3)π^3,
 lim[n→∞) n^4・{[S(n)+2T(n)]/3 - π} = (2/15)π^5,

917:132人目の素数さん
09/10/12 19:51:44
>>908 >>911

スレリンク(math板:498-499番)
双子素数


918:132人目の素数さん
09/10/12 21:17:33
>>901の(2)とは全然関係無いから

919:132人目の素数さん
09/10/13 00:07:53
大体、正確に未解決問題を書き写したらなおのこと、大学入試問題にはならないだろ。


ちなみに、よく分からないので聞きたいんだが、入試問題的に見て、受験生が誰も解けなかった問題ってのは良い問題なのかな、悪い問題なのかな?
ここでいう誰も解けないは、部分点も無かったってことね。

少なくともその問題は受験生の能力差を見るのに役立たなかった訳だから、悪い問題と見なすべきなきがするけど……
実際は部分点ぐらいあるだろうから問題ないのかな?

920:132人目の素数さん
09/10/13 01:23:24
部分点もなかったと言っておきながらすぐ下で部分点ぐらいあると言う。

921:132人目の素数さん
09/10/13 01:26:09
>>890
を誰か解いて下洒落

922:132人目の素数さん
09/10/13 02:04:58
y=|x(x-k)|+1とy=xのグラフを書く
→kで場合分け

だけど「発散」が振動を含むのか含まないのか分からん
どっちの語法もあるからはっきりしてほしい

あと場合分けがめんどくさそう

923:132人目の素数さん
09/10/13 02:14:22
>>890みたいなただ面倒なだけの有名問題はやめてくれよ
解きつくされてるんだから

924:132人目の素数さん
09/10/13 16:08:01
絶対値絡みは珍しいと思うけど?

925:132人目の素数さん
09/10/13 19:27:22
ただ場合分けがより面倒になりますというだけだけどね

926:132人目の素数さん
09/10/13 22:09:53
3^3^3^3^3と10^10^10^10の大小を比較せよ。
但しlog10_3=0.4771...である。

難しくないと思うのだけど、
入試問題として類題をほとんどみないせいか、
周りの東大志望の出来は意外と良くなかった。

927:132人目の素数さん
09/10/13 23:05:49
log 3^3^3^3^3 = 3log3^3^3^3
= 9log3^3^3 = ... = 81log3
log 10^10^10^10 = 1000log10
log10/log3=0.477より後者の方がでかい
案外簡単だな

928:132人目の素数さん
09/10/13 23:08:44
>>927
お前馬鹿だろ

929:132人目の素数さん
09/10/13 23:20:03
入試問題でも
f(t)=e^t^2+...
という式がeの肩にt^2が乗ってることを表してたし、
(a^b)^c=a^bcという規則があるから、
特に括弧をつけずにa^b^cと書いた場合
a^(b^c)のように後ろから計算するものだと思ってたので
ここはそのように考えてください。


930:132人目の素数さん
09/10/13 23:33:02
>>927
えくせれんと

931:132人目の素数さん
09/10/13 23:34:28
>>927
>log 3^3^3^3^3 = 3log3^3^3^3

正しくは
log 3^3^3^3^3 = 3^3^3^3*log3
だね

932:132人目の素数さん
09/10/15 22:33:38
x_1^2 + x_2^2 + x_3^2 + ...... + x_n^2 = 1 の条件の下で F (x_1, x_2, x3_, ..... ., x_n) = x_1*x_2 + x_2*x_3 + .............. + x_n-1*x_n - x_n*x_1 の最大最小を求めよ。
(ずっと前の大数の宿題から)

933:132人目の素数さん
09/10/15 22:37:54
訂正
x_1^2 + x_2^2 + x_3^2 + ...... + x_n^2 = 1 の条件の下で F(x_1, x_2, x3_, ..... ., x_n) = x_1*x_2 + x_2*x_3 + .............. + x_{n-1}*x_n - x_n*x_1 の最大最小を求めよ。
(分かると思うが。)

934:132人目の素数さん
09/10/16 23:43:19
xyz空間において、相異なる格子点が9つある。
(なお、格子点とは・・・・ry)
この9点から2点を選びその点と点を結ぶ線分(36本)を考える。

このうち、線分の中点もまた、格子点であるような線分が必ず存在することをしめせ。

935:132人目の素数さん
09/10/16 23:49:57
鋭角θにおいて、

θ < (Sinθ + Tanθ)/2
を証明せよ

936:132人目の素数さん
09/10/17 00:56:09
>>934
(x座標、y座標、z座標)の偶奇の組合せは2^3=8通りしかないので、
9個の格子点があれば、その中には各座標の偶奇が一致する2点が少なくとも1組存在する。
この2点の中点は格子点である。

937:132人目の素数さん
09/10/17 04:36:06
正の素数を固定せよ。
また、nを任意の正の整数とする。

n!約数として現れるpの個数をあらわす公式を求めよ

938:132人目の素数さん
09/10/17 04:38:56
×n!約数として

○n!に約数として

939:132人目の素数さん
09/10/17 04:40:18
>>935
 tan(θ/2) = t とおく。
 鋭角により 0 < t < 1,
 (右辺) = t/(1+t^2) + t/(1-t^2) = 2t/(1-t^4) > 2t > θ,

940:Snellius
09/10/17 04:48:17
>>935
序でに・・・

 {Cosθ + Cosθ + 1/(Cosθ)^2} /3 ≧ 1,  (←相加・相乗平均)
をθで積分して、
 (Sinθ + Sinθ + Tanθ) /3 ≧ θ,

941:132人目の素数さん
09/10/17 14:40:50
a[1]↑=(1,0)、a[n+1]↑をa[n]↑/2を原点の回りに角θ回転したものとし、
a[2]↑、a[3]↑…と順に定めていく.
ここで、Σ[k=1,n]a[k]↑=(x[n],y[n])とおき、
θに対して点P(lim[n→∞]x[n],lim[n→∞]y[n])を定める。
θが0≦θ<2πの範囲で動く時、点Pの軌跡を求めよ。

942:132人目の素数さん
09/10/17 19:27:29
ある頻出問題を解いていて思いついた。証明は簡単なので東大には不向きかも。
この定理は有名なものかも知れないので、もし知っている人がいたら教えて!
センター試験の裏技にいいかなと自分では思っている。

【問題】四面体ABCDの辺AB、BC、CD、DA上に点P、Q、R、Sをとる。
(辺の端点はとらないとする)
このとき、4点P、Q、R、Sが同一平面上にある必要十分条件は、
(AP/PB)・(BQ/QC)・(CR/RD)・(DS/SA)=1
であることを示せ。



943:942
09/10/17 19:37:16
例えば、
URLリンク(www.densu.jp)
の第3問のタ~トは瞬殺。

944:132人目の素数さん
09/10/17 22:14:51
>>941
 a[n+1]↑ は a[1]↑ /(2^n) を原点の周りに角nθ回転したもの。
 a[n+1]↑ = ((1/2^n)cos(nθ), (1/2^n)sin(nθ)),

 x_n +i・y_n = Σ[k=0,n-1] (1/(2^k)){cos(kθ)+i・sin(kθ)}
   = Σ[k=0,n-1] {(1/2)exp(iθ)}^k   (← 等比級数)
   = {1 - [(1/2)exp(iθ)]^n} / {1-(1/2)exp(iθ)}
   → 1/{1-(1/2)exp(iθ)}
   = {1-(1/2)exp(-iθ)}/{(5/4)-cosθ},  (n→∞)
実部と虚部に分けて
 x_n → {1-(1/2)cosθ}/{(5/4)-cosθ},   (n→∞)
 y_n → (1/2)sinθ/{(5/4)-cosθ},     (n→∞)

∴ 点Pは円 (x - 4/3)^2 + y^2 = (2/3)^2 の周上を動く。

945:132人目の素数さん
09/10/17 22:38:35
>>941 (補足)

x_n -(4/3) +i・y_n = -(1/3){1 -2exp(iθ)}/{1 -(1/2)exp(iθ)},
x_n -(4/3) -i・y_n = -(1/3){1 -2exp(-iθ)}/{1 -(1/2)exp(-iθ)}
         = -(4/3){1 -(1/2)exp(iθ)}/{1 -2exp(iθ)},
辺々掛けて
 | x_n -(4/3) ±i・y_n |^2 = (2/3)^2,
 | x_n -(4/3) ±i・y_n | = 2/3,

946:132人目の素数さん
09/10/17 23:21:43
n 次関数のグラフがn 1 個の異なる格子点を通れば,それは無数の格子点を通る。

947:132人目の素数さん
09/10/17 23:23:33
a_(n+1)=2-√{4-a_(n)}
a_(1)=2
で定められる数列a_(n)について、
lim(n→∞)(4^n・a_(n))の値を求めよ.


難。答え出たら多分感動する。

948:132人目の素数さん
09/10/17 23:28:32
そんなこといって宿題を解いて貰おうって寸法だな

949:132人目の素数さん
09/10/17 23:38:54
>>948
こんな問題を宿題にする学校がある分けないだろ。ボケかお前は

950:132人目の素数さん
09/10/17 23:45:11
>>949

親が子を思う気持ちと同じぐらい、子が親を思ってると思う。
親に迷惑かけたくない、弱い自分見せたくないという思いから、
電 話したり、田舎に帰る機会が少なくり、すれ違いが生まれるんでし ょうね。

951:132人目の素数さん
09/10/17 23:50:36
>>947
a_n=4(sin(θ_n))^2

a_[n+1]=2-2cos(θ_n)=4{sin(θ_n/2)}^2

∴θ_[n+1]=1/2*θ_[n]

952:132人目の素数さん
09/10/17 23:53:03
やっぱり宿題だったんだ

953:132人目の素数さん
09/10/17 23:58:36
>>942-943
確かに便利で砂


954:132人目の素数さん
09/10/18 00:10:56
>>947
 a_n = 2(1-b_n) とおくと
 b_(n+1) = √{(1 + b_n)/2},
 2・b_(n+1)^2 -1 = b_n,    (←cosの倍角公式と同じ形)
 b_1 = 0,
これを解いて
 b_n = cos(π/2^n),
 a_n = 2{1 - cos(π/2^n)},
 (4^n)a_n → π^2  (n→∞).

>>941 (補足)

 P (x,y) = ((4/3)+(2/3)cos(2φ), (2/3)sin(2φ))
ただし
 φ = arctan(3・tan(θ/2)),

955:132人目の素数さん
09/10/18 02:24:36
【問】
nを自然数として
正方形のn×nマスのある1マスの上に駒を乗せ、それを以下の動きを交互に繰り返して動かす
①すぐ隣のマスへの移動
②一マス飛ばしの移動
ただし、駒は①と②のどちらからでも動かし始めてよいものとし、縦横にしか移動しないとする
この時、駒の初期位置と動かし方をうまく設定することでn×nの全てのマスを1回ずつ動くことが出来るためのnの必要十分条件を求めよ
ただし、n=1の時は駒を動かさないが成立すると考えてよい



956:132人目の素数さん
09/10/18 12:01:46
>>955
nを4で割った余りが2のときのみ出来ない。

証明:
nを4で割った余りが2でないときは、左上のマスに駒を置いて
②から始めることで題意の動かし方ができる。
詳細は省略するが、■の位置で②から始めて1~4の順に
移動すれば、4つの連続したマスが消えるので、これを
何度も使えばよい。

■□□□
1324

957:132人目の素数さん
09/10/18 12:05:01
nを4で割った余りが2のときは、n=4k+2とおいて、
n*n個のマスを次の4つのエリアL0,L1,L2,L3に分ける。

(n=6の場合の分け方)
□■□■□■
●○●○●○
□■□■□■
●○●○●○
□■□■□■
●○●○●○

L0=(□全体),L1=(■全体),L2=(○全体),L3=(●全体)


L0のマスの個数は(2k+1)^2であり、L1~L3でも同様に
(2k+1)^2である。つまり、L0~L3のマスの個数は全て奇数である。
最初に駒があるエリアをLsとするとき、次のようになる。

①から始める場合:
Lsのマスは1個減る(←駒の初期位置にあるマス)。その後は、
「いずれかのエリアLiのマスが2個減る」
を繰り返す。L0~L3のマスの個数は奇数なので、
題意の動かし方は不可能だと分かる。

②から始める場合:
Lsのマスが2個減る。その後は、
「いずれかのエリアLiのマスが2個減る」
を繰り返す。L0~L3のマスの個数は奇数なので、
題意の動かし方は不可能だと分かる。

958:132人目の素数さん
09/10/18 13:17:17
>>956正解
ただnが奇数の時は4連の動きにちょっと動きが加わるけど

959:KingGold ◆3waIkAJWrg
09/10/18 17:01:31
Reply:>>888 そう思うなら何故お前がよそに行かない。


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