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数学 高校生

比例式 、サイクリックな式の本質は、 軌跡領域の逆像法でパラメータの存在条件を考える時と同じですか?

11 比例式, サイクリックな式 xy+yz+zx (ア) x+4y y+4z z+8エ 3 をみたす正の実数x, y, z について, 2+12+22 6 4 (椙山女学園大) である. I (イ) y Z y+z 2+1 このとき,この式の値は,x+y+z=0のとき x+y x+y+z=0 の (麻布大獣医) とき である. 比例式はとおく 条件式が ==形(ry:z=a:b:cを意味する比例式)で与えら abc れたときには、この分数式の値をkとおくのが定石で、こうすると計算にのせやすい。 サイクリックな式 (イ)の式の値をとおくと,r=k(y+z) などとなる.ここで, x,y,zをそれぞれy,z, xに入れ替えていくと, x=k(y+z) ⑦ y=k(z+x) ⇒ z=k(rty)..・・・・ウ となり,もう1回やると⑦⑦になる. このように,文字がグルグル回る, ア~⑦を サイクリックな式を言うが、この3式を辺ごとに加えると対称式になり,扱い易くなる. 解答 (ア) x+4y y+4z 2+8x 3 =k (k>0) とおくと, x, y, zが正により, k>0 6 4 x+4y=3k ①y+4z=6k... ②, z+8x=4k...... ③ ①によりェ=3k-4y で, これと③から z = 4k-8=32y-20k これを②に代入して, y+4(32y-20k)=6k 等式の条件は,文字を消去するの が原則 86 2 129 3 y= -k= ==k, I=3k-- 4 -k, z=4k- -k= -k 3 3 E そのままk=31 (1>0) とおいて,r=l, y=21,z=4l 大変 1-21+21-41+41.1 _2+8+4 14 2 よって, 求値式= = 2+(21)+(41) 2 1+4+16 21 23 I (イ) y 2 =k...... ① とおくと, y+z z+x x+y x=k(y+z) +42-6 2+8x-4f 1 k>o ②,y=k (z+x)...... ③, z=k(x+y)......④ ②+③ + ④により,x+y+z=2k(x+y+z) 1°x+y+z≠0のときは, これで割って,k= 1 2 2° x+y+z=0 のとき, y+z=-xとなり,①によりk=-1 注1°のとき,②③によりx-y=1/2 (y-x)となるから,r=y よって①とから,r=y=z となる. ←前文参照. 11 演習題 (解答は p.28) y+4(223-200 36 b+c c+a a+b b+c とする.このとき、 の値は (1) であり,a+b+c=0 a b C a a+b+c+6abc のときの の値を求めると (2) である. (福岡大) (b+c)a 後半は1文字消去すれば 解決する。

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数学 高校生

2枚目の上から3行目の式 なんで2をかけたのかがわからないです。

14 第1章 式と証明 基礎問 6 分数式の計算 7/8823 次の各式を簡単にせよ. (3) 15 1 1 1 + T x+2 x+1 (x+2)-x(x+3)-(x+1) + x(x+2) の異なるものど うしを組み合わせる (x+1)(x+3) ことが基本 第1章 1 1 1 (1) + + (x-1)xx(x+1) (2) + IC (x+1)(x+2) x+1 x+2x+3 x+4 x+1 x+2x+3 土 1 2 4 (3) + + + 1-x 1+m2 1+m 1+x = {(x+2)+(x+1)(x+3)} 2(2x2+6x+3) x(x+1)(x+2)(+3) 組み合わせを変えると, 分子が複雑になります.たとえば, 1 1 1 IC 3 1 x+3x(x+3)'x +1 x+2 (x+1)(x+2) 1 1 (3) 2 4 + + + 精講 分数式の和, 差は通分する前に, いくつかのことを考えておかない と, ほう大な計算量になってしまいます。 1-x 1+x 1+x2 1+x4 (1+x)+(1-x) 2 4 2 + 2 + 1-x2 特殊な技術 (>(1) 「部分分数に分ける」) を用いる場合はともかく, 最低、次の2つは確認しておきましょう. I. 「分子の次数」 < 「分母の次数」の形になっているか? Ⅱ. 部分的に通分をしたらどうなるか? (2つの項の組み合わせを考える) 解答 1+m² 1+x 1-x 1+m² 1+x¹ + 2{(1+x2)+(1-x2)} 4 + (1-2) (12) 1+x4 1 I' 1+x4 4 + 4{(1+x)+(1-x)} 8 = (1-x)(1+x) 1-x8 <(x)はxxl6で はない! 参考 スポーツの大会で, 強いチームはシードされて2回戦から登場する ことがあります. このイメージで下図の組合せを捉えるとよいでし ょう。 (1) (x-1)x 1 1 1 1 1 1 = = x-1 x' x(x+1) IC x+1' 1 1 = x+1 x+2 だから (注) (x+1)(x+2) (与式) = ( x-1 1 x-1 x+2 x+1, \x+1 x+2) (x+2)-(x-1). 3 (x-1)(x+2) (x-1)(x+2) 注 この作業は「部分分数に分ける」 と呼ばれるもので,このあとの 「数列」の分野でも必要になる計算技術です。 (2)与式)=(1+1/2)+(1+2+1)(1+1+2)-(1+2+3) 分子の 1 1 1 + 1 IC x+1 x+2 x+3 次数を 下げる 1次式 1次式 1次式 1次式 1次式 1次式 2次式 4次式 ポイント 分数式の和差は通分する前に項の組み合わせを考える 演習問題 6 次の各式を簡単にせよ. + + x-2 x-3 x-4 (1) 3x-14 5x-11 x-4 8-5 x-5 bc ca ab + (2) (a-b)(a-c)+(b-c)(b-a) (c-a)(c-b)

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数学 高校生

分母は0にしちゃダメとかいうのに、この問題では分母を0にする値を代入しててよく分かりません。 簡単に解説して欲しいです

討 付 基本 例 17 分数式の恒等式 -2x+6 a 次の等式がxについての恒等式となるように,定数a, b, e の値を定めよ。 ①① b C (x+1)(x-1)* x+1 x-1 (x-1)* ―+ 基本 15,16 指針 分数式でも、分母を0とするxの値(本間では1.1) を除いて、すべてのxについ て成り立つのが恒等式である。 与式の右辺を通分して整理すると -2x+6 (x+1)(x-1)* Q(x-1)-6(x+1)(x-1)+c(x+1) (x+1)(x-1)* 両辺の分母が一致しているから、分子も等しくなるように、係数比較法または 入法でa, b, c の値を定める。このとき、分母を払った 多項式を考えるから, 0にする値x=-1,1も代入してよい (下の検討 参照)。 (分母) 0から 分母を (x+1)(x-1)**0 両辺に (x+1)(x-1) を掛けて得られる等式 解答 2.x²+6=a(x-1)-6(x+1)(x-1)+c(x+1) もxについての恒等式である。 ① 係数比較法による解者 解答 1. (右辺)=a(x²-2x+1)-b(x-1)+cx+c =(a-b)x2+(-2a+c)x+a+b+c よって-2x2+6=(a-b)x2+ (−2a+c)x+a+b+c 両辺の同じ次数の項の係数は等しいから 「両辺の係数を比較して と書いてもよい。 a-b=-2,-2a+c=0, a+b+c = 6 この連立方程式を解いて a=1, b=3, c=2 解答 2. ①の両辺にx=-1, 0, 1 を代入すると,それぞれ数値代入法による解答 4=4a, 6=a+b+c, 4=2c この連立方程式を解いて a=1, b=3,c=2 の右辺に代入し、展開 このとき,①の両辺は2次以下の多項式であり、異なる 求めた a,b,cの値を 3個のxの値に対して成り立つから, ① は xについての 恒等式である。 したがって a=1, b=3,c=2 たものが①の左辺と一 致することを確かめて よい。 分母を0にする値の代入 分母を0にする値 x=-1,1を代入してよいかどうかが気になるところであるが、これ 問題ない。なぜなら、値を代入した式①は,x=-1,1でも成り立つ多項式の等式だ である。 すなわち, xにどんな値を代入してもよい。 そして、この等式が恒等式となるように係数を定めれば, 両辺を (x+1)(x-1)で割 られる分数式も恒等式である。 ただし, これはx=-1,1を除いて成り立つ。 等式 1 (x+1)(x+2)(x+3) a x+1 b C + + x+2 がxについての恒等式と x+3 うに、定数a,b,cの値を定めよ。 [類 静岡理工科大]

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