⑵の証明問題で、二項定理を使って証明をすることはできませんか？ あと、なぜ10で割った時のあまりで考えるだけでは、他の数字の割った余りが0になる可能性もあるのではないですか？

6 2021年度 文系 [1] iを虚数単位とする。 以下の間に答えよ。 Level B 201 (1)=2.3.4.5のとき(3+1)*を求めよ。 またそれらの虚部の整数を10で割っ た余りを求めよ。 (2)を正の整数とするとき (3+i)" は虚数であることを示せ。 (1) ポイント (1) (+)=(3+i) (3+i) を用いて順に計算する。 (2) (1)から実部, 虚部をそれぞれ10で割った余りが推測できるので,数学的帰納法を 用いて,そのことを証明する。 解法 (3+i) =9+6i+i=8+6i (答) (3+1)=(3+i)(3+i) = (8+6i) (3+i) = 24 +26i + 6i = 18+ 26 ...... (答) (3+i) = (3+i) (3+i) = (18+26i) (3+i) =54+96i +26i = 28 +96z (答) (3+1)=(3+i) (3+i) = (28+96z) (3+i) =84+316i+96i=-12+316i ...... (答) 1 §2 整数 数列 式と証明 85 = {10 (3a-b+1) +8}+{10 (a +3 + 2) + 6}i よって、(3)の実部 虚部はいずれも整数であり,実部 虚部を10で割った 余りはそれぞれ8,6であるので, n=k+1のときも①は成り立つ。 [I][II]より2以上の整数nについて① が成り立つ。 したがって、nが2以上の整数のとき,(3)”の虚部は0ではないので,(3+j)"は 虚数である。 数である。 M また、n=1のとき,3+iは虚数であるので,nを正の整数とするとき,(3+i)"は虚 〔注〕 (2) (1)の結果から,n≧2のとき虚部を10で割った余りはつねに6と予想されるが, (証明終) 数学的帰納法を用いて証明するので,実部を10で割った余りが8であることもあわせ て証明する。なお,n=5のとき,実部は-12=10×(-2)+8であるので, 10で割った 余りは8である。 n=1のときは別であるので注意すること。 平 またこれらの虚部の整数を10で割った余りは,いずれも 13とする 6 (答) (2) 2以上の整数nについて (3+i) の実部虚部はいずれも整数であり、実部 虚部を10で割った余りはそ れぞれ8,6である」 ・・・・・・① ( (dp)=in が成り立つことを数学的帰納法で証明する。 [I] n=2のとき (d)-8 (3+ 1) =8+6iの実部は 8. 虚部は6であるので、①は成り立つ。 4 [II] n=k (k=2,3,4, ...) のとき, ①が成り立つと仮定する。 このとき,a,b を整数として(3+i)=(10a+8) + (106) iとすると(ds) (3+i)+1=(3+i)*(3+i) ={(10a+8) + (10b+6)}(3+i) = (30a +24) + (10a +30b+26) i+ (10b+6) i² = (30a-10b+18) + (10a +30b+26) i

数Cの接線の方程式の証明問題です 求め方はわかったのですが、どうして「y軸に平行でないから」と言及してるのかがわかりません

【証明を振り返ろう】 「点 (0, 4) から楕円 2x2+y2=8 に引いた接線の方程式を求めよ。」 の解答は次の通りである。 下線部分について言及している理由を説明しなさい。 点 (0, 4) を通る接線は, y軸に平行ではないから,その方程式は, y=mx+4 とおくことができる。 これを2x2+y2=8 に代入すると, 2x2+(mx+4)2=8 (m²+2)x2+8mx+8=0 ① -2√2 0 12 -2√2 接するのは、2次方程式 ①の判別式をDとすると, D=0のときであるから, D=(4m)²−8(m²+2)=0 これより, m²-2=0 したがって, m=±√2 よって、接線の方程式は, y=√2x+4,y=-√2x+4

p,qに置き換えることをせずに計算したのですが、ここまで解いてaの式に変形するやり方が分かりません💦 どうしたらいいですか？

150 基本 例題88 曲線の接線の長さに関する証明問題 00000 曲線x+y=(a>0) 上の点Pにおける接線がx軸, y軸と交わる点を それぞれA, B とするとき, 線分ABの長さはPの位置に関係なく一定である ことを示せ。 ただし、Pは座標軸上にないものとする。 [類 岐阜大] 基本 83 指針 まず 曲線の対称性に注目 すると (p.178 参照), 点P は第1象限にある,つまり P(s,t) (s>0, t>0) としてよい。 p.145 基本例題 83 (1) と同様にして点Pにおける 接線の方程式を求め, 点 A, B の座標を求める。 線分ABの長さがPの位置に関係な 一定であることを示すには, AB2が定数 (s, tに無関係な式) で表されることを示す。 TRAYA 3√√x² + 3y² = 3√ √ a² (a>0) ① とする。 a 解答 ① は x を -x に, y を -y におき換えても成り立つから, 曲線① はx軸,y軸,原点に関して対称である。 よって, 点Pは第1象限の点としてよいから, P(s, t) (s>0, t>0) とする。 B P 9xs -a 0 a x A ゆるカーの -a また, s = p, t=g(p>0g0) とおく。 ...... (*) x>0, y>0のとき,①の両辺を x について微分すると x=acos30 y=asin³0 (*) 累乗根の形では表記 2 + 33√x 2y' 33√y =0 (ゆえに y'=-31 y Vx よって、点P における接線の方程式は ① が紛れやすくなるので, 文字をおき換えるとよい。 '=(x)=1/2x1 y-t=-3 ± 4 (x−s) S ゆえに y=-(x-p³)+q³ p ② S ② で y=0 とすると x=p+pg: 3 よって 22 = (su+/t)=(v^)=α2 App+g2), 0) x=0 とするとy=pq+g B(0,g(p+g²)) AB2={p(p2+q^)}+{g(p2+q^)}2 2 =(p²+q²)(p²+q²)²=(p²+q²)³ ◄s=p³, t=q³ ◄0=-(x-p³)+q³ 両辺にを掛けて 0-gx+ap+pg° ゆえにx=p+pg2 D したがって, 線分ABの長さはαであり,一定である。 <a>0

マーカー部分が何故なのか分かりません。 対称性に注目してなぜ、Pが第一象限にあるとわかるんですか？

35 150 基本 88 曲の接線の長さに関する証明問題 00000 曲線x+2y=(a>0)上の点Pにおける接線がx軸, y軸と交わる点を それぞれA,Bとするとき, 線分ABの長さはPの位置に関係なく一定である ことを示せ。 ただし, Pは座標軸上にないものとする。 (類岐阜 指針 まず 曲線の対称性に注目 すると (p.178 参照), 点P は第1象限にあるつまり P.1(2010)としてよりは基本83 (1) C同様にして点 における 接線の方程式を求め,点A,Bの座標を求める。様の長さがPの位置に関係 <一定であることを示すには,AB' が定数 (8,1に無関係な式)で表されることを祈 √√x²+√√y²=√√a² (a>0) ・・・... ① とする。 解答 ① は x を -x に, y を -y におき換えても成り立つから, 曲線①はx軸, y 軸, 原点に関して対称である。 どこから 58739 よって、点Pは第1象限の点としてよいから, P(s, t) (s>0, t>0) とする。 また,s = p,t=g(p>0,g>0) とおく。 ...... (*) y B P a 0 a A (xacosif ー x>0,y>0のとき,①の両辺をxについて微分すると 2 + 2y' 33√x 3√y -=0 ゆえに よって、点Pにおける接線の方程式は Ly=asing (*) 累乗根の形では表記 が紛れやすくなるので 文字をおき換えるとよい。 y-t=- (x- ゆえに y=- = ——— ( x − p³) +q³ .. @Ty=0¿¢b¿_x=p³+pq² :. A(p(p²+q²), 0) <s=p, t=q3 40=-(x-p³)+q³ 両辺にを掛けて 0=-gx+qp3+pq^ ゆえに x=p+pq^ x=0 とするとy=pq+g° ∴ B(0,g('+q2)) よって AB²={p(p²+q²)}²+{q(p²+q²)}² =(p²+q²)(p²+q²)²=(p²+q²)³ =(2s2+2/+2)=(ya²)=α² したがって, 線分ABの長さはαであり,一定である。 <a>0 曲線x2+y^2=(a>0) ① は媒介変数 0 を用いて る。この曲線を アステロイドという。アステロイドはx軸, y 軸, 原点に関して対称である。 なお, アステロイドは, サイクロイド (p.137の検討) に関連した曲線である。 その他のサイクロ イドに関する曲線について, p.638 で扱っている。 x=acos'0 y=asin'0 ②と表され 練習曲線√x+y=√a (a>0) 上の点P (座標軸上にはない)における接線が,x軸 ③ 88 y 軸と交わる点をそれぞれA, B とするとき, 原点0からの距離の和 OA+OBは 一定であることを示せ。 p.153 EX85

基本例題の方では、互いに素でない⇔素数を公約数にもつ、と書かれてあるのですが、Exercisesの方の問題では、公約数gが素数と書かれてありません。なぜなのか教えて欲しいです🙏

530 |基本例題 121 互いに素に関する証明問題 (2) 000 自然数 α, bに対して, aとbが互いに素ならば, a + b と abは互いに素である。 ことを証明せよ。 p.525 基本事項 2 重要 121 a+b abの最大公約数が1となることを直接示そうとしても見通しが立たない。 そこで,背理法(間接証明法)を利用する。 →a+b と ab が互いに素でない, すなわち, a+bとαbはある素数」を公約数 にもつ,と仮定して矛盾を導く。 なお、次の素数の性質も利用する。 ただし,m, n は整数である。 mn が素数 』 の倍数であるとき,またはnはかの倍数である。 1 最大公約数が1を導く CHART 互いに素であることの証明 背理法 (間接証明法)の利用 a+b と ab が互いに素でない, すなわち, a + b と αbは 解答ある素数を公約数にもつと仮定すると とnが互いに素で ない a+b=pk D, ab=pl ② と表される。 ただし, k, lは自然数である。 ...... mnが素数を 公約数にもつ ② から, α または は の倍数である。 α a=pmとなる自然数がある。 の倍数であるとき, = 1 このとき,①から,b=pk-a=pk-pm=p(k-m) となk-mは整数。 りもの倍数である。 (I+\)8=8+18=8+ (I+s)=( これはaとbが互いに素であることに矛盾している。(+0) Ict bがpの倍数であるときも,同様にしてαはの倍数であa=pk-b り,aとbが互いに素であることに矛盾する。 =pk-m') したがって, a+bとabは互いに素である。)=+ ( ' は整数) 参考 前ページの基本例題120 (2) の結果 「連続する2つの自然数は互いに素である」は,整数 の問題を解くのに利用できることがある。 興味深い例を1つあげておこう。 問題 素数は無限個存在することを証明せよ。 [証明] 2以上の自然数とする。 +1は互いに素であるから, n=n (n+1) は異な る素因数を2個以上もつ。 同様にして, n=n(n+1)=ni(n+1) (n2+1) は異なる素因数を3個以上もつ。 「この操作は無限に続けることができるから,素数は無限個存在する 素数が無限個存在す

数学の定積分の証明問題です。 写真2枚目の四角く囲った部分(「したがって、」から下)について。 四角く囲った中の右側のような、tとxを入れ替えている等式があるのですが、なぜこの変形が許されるのでしょうか？ 問題の前半の流れから、この変形が許されるのがなんとなく違和感があり... 続きを読む

274 定積分 |I (1) f(x) を区間 0≦x≦1 で定義された連続関数とする。 次の等式が成り立つこと を示せ。 Sexf (sinz) dr= "Sof(sinx)dx 2 (2)a>1 とする。(1)を用いて,定積分 (a2 x(a2-4cos'x) sinx dx を求めよ。 a²-cos²x (埼玉大)

数Aの証明問題です。教えてください🙇‍♀️

202 n は整数とする。 nを4で割ったときの 余りが1または3であるとき, n2 を4で割ったと きの余りは1であることを証明せよ。 でないことを証明せよ。

数Aです。証明問題が分かりません。教えてください🙇‍♀️

16. 185 整数 α,6が3の倍数ならば、2+4ab は9の倍数であることを証明せよ。 すべ ■6は

数列、数学的帰納法の問題です 写真の、(Ⅱ)の部分の計算式の最後(k>=1 より)がわかりません この式はどこから出てきましたか？

すべての自然数nで 3+13 +2 ...... (*) (*) が成り立つことを. 数学的帰納法で示せ. 精講 数学的帰納法の (II) の部分では, 「n=kのときに成り立つ」という ことを仮定した上で,「n=k+1のときに成り立つ」という結論を 示すという「証明問題」を解くことになります.つまり,数学的帰納法は証明 問題の中で別の証明問題を設定して解いているという, 少し複雑な構造をもっ 複雑な構造 ていることをきちんと理解しましょう. > 解答 (I) n=1のときに(*) が成り立つことを示す。きもで 左辺 =31+1= 9. 右辺 = 3・1+25(水) より, 左辺> 右辺なので,示せた. (II) n=k のとき, (*) が成り立つと仮定する. すなわち 3 +13 +2 ...... ① ････①成り立つとしてよい式 仮定 このとき, (*) で n=k+1とおいた式 3k+2>3(k+1) +2 ...... ② ②示すべき式 結論 が成り立つことを示す. ②の左辺) (② の右辺) =3+2-3(k+1)-2 このままだと =3.3k+1-3(k+1)-2 ここで①の 仮定を使う 計算できない」 >3(3k+2)-3(k+1)-2 ① の仮定を使うと ②が成り立つことが示せた. た。 明できれば、 れば、「-」 (I), (II)より, すべての自然数nで (*) は成り立つ. =6k+1>0 (k≧1 より) 計算ができる形に

二次方程式の解についての質問です。 マーカー部分ですが、なぜこの形になるのかがわからないです。②の式の左辺を変形したらいいと書いていますが、どう変形したらそうなるのか教えて欲しいです。 よろしくお願いします🙇🏽

発例題 展 52 2次方程式の解についての証明問題 <<< 基本例題46 ① 000 a b は定数とする。 方程式 (x-a)(x-b)+x+1=0 の2つの解をα,Bとす。 ると,方程式(x-a)(x-β)-x-1=0 の2つの解は a, b であることを証明 せよ。 CHART 解と係数の問題 GUIDE 解と係数の関係を書き出す すると、この例題の 一解答の方程式 ①,②から。 条件は α+β=a+b-1, αβ=ab+1 結論は a+b=a+β+1,ab=aβ-1 となり,③ から ④を示すとよいことになる。 ...... 4 解答 (x-a)(x-b)+x+1=0 の左辺を展開して整理すると x2-(a+6-1)x+ab+1=0 ① この2つの解がα, β であるから,解と係数の関係により ゆえに a+β=a+b-1, aβ=ab+1 a+b=a+β+1, ab=aβ-1 このことは, a, b が2次方程式 x2-(a+β+1)x+αβ-1=0 すなわち (x-α)(x-β)-x-1=0 の解であることを示している。 Lecture 因数分解の利用 x²+px+g=0 の2つの 解がr,s ⇔ r+s=-p rs=q GUIDE の方針により, 1 を移する。 FotstJ ■x2-(和)x+ (積) = 0 ②の左辺を変形。 2次方程式の解α, β に対して, (x-α)(x-B), (-a) (-B), (α-)(B)の形の式 が出てきたときは 平 ax2+bx+c=0 の2つの解がα, ßax+bx+c=a(x-a)(x-β) を利用することで, あざやかに解決できることがある。 [上の例題の別解] (x-a)(x-b)+x+1=0 の2つの解がα, β であるから 左辺は, (x-a)(x-b)+x+1=(x-a)(x-B)と因数分解できる。 (x-a)(x-B)-x-1=(x-a)(x-b) ゆえに よって, ← 移項 (x-a)(x-β)-x-1=0 の2つの解は a, b である。 J 全宗