Mathematics
高中

分かる方いたら解答解説お願いしたいです!

数学II·数学B 数学II·数学B (3) ピアノの鍵盤をたたくと,中にある弦が振動し,弦の周りの空気に疎密の変化。 与える。この変化が空気中を伝わっていくのが音波であり,音波の周波数が高いに サシスである。さらに ど,音は高く聞こえる。 チッ」である。 セソタ めると, 一般的なピアノの鍵盤は全部で88個ある。図はそのうちの一部である。 右に行くほど音は高く(すなわち, その音波の周波数は高く)なっていく。 一般的には,ピアノの弦は長さだけではなく太さや張力なども変化させて音の高 ×を変えているが, 以トにおいては, ピアノの弦は,長さ以外のすべての条件が同 1じであるとする。このとき, 弦の長さは周波数に反比例する。 f2 fs fr fio f12 fia fa2 fea fa6 TI すなわち,周波数 f, fas fss …, fasの鍵盤に対応する弦の長さを,単位を %D cm(センチメートル)として, それぞれ4, be, bos …, lsと表すことにすると, 2.× fnの値は, nの値(n=1, 2, 3, …, 88) によらず一定となる。(ただし, L, l lor ……, lss の値はすべて正である。) このとき, 数列 { ln}は, テ。 fi fa f fe fs fo fu f13| fis fei fss| fas| s7 fas テ の解答群さで0-00 これらの鍵盤に対応する音波の周波数を,単位を Hz (ヘルツ)として左端から順 0 公差Rの等差数列である にf, fa, fa, …, fas とすると, 数列 {fn} (n=1, 2, 3, …, 88)は各項が正の 等比数列をなし,鍵盤(白鍵と黒鍵)を右に12個進むと周波数は2倍になる。 000 0 公差 1 の等差数列である R すなわち 公比Rの等比数列である fn+12=2fn (n=1, 2, 3, …, 76) が成り立つ。 公比-の等比数列である R S 等差数列でも等比数列でもない 等比数列{fn}の公比をR(Rは正の実数)とすると R エオ。 =2 (数学IⅡ·数学B 第3問は次ページに続く。) より 21+)0 20 エオ R=2 が成り立つ。 (数学II·数学B第3問は次ページに続く。 - 15-
数学II·数学B 数学IⅡ のくらい必要になるか計算してみることにした。 う。 1 エオ R=2' であるから,lr6 =|トナ」である。 T=l3+ bss + ls5 +…+ Lr6 であるから |ニヌ T= 1 エオ -1 2 と表せる。これに, Rの近似値1.06 を代入すると,Tは約 ネ (cm)であると わかる。 ネ については, 最も適当なものを, 次の①~①のうちから一つ選べ。 50 0 100 2 200 3 300 の 400 6 500 6 600 O 700 太郎さんの話を聞いた花子さんは, 音の範囲を広げて, 周波数 f:7 から fas まで の音が出せるピアノを作るには, 弦の長さがどのくらい必要になるか計算してみる ことにした。 エオ とし,花子さんのピアノを作るのに必要な弦の長さの和をU(cm) R=2 ノハ とすると, UはTの 倍である。 ヒ - 16 -
数列

解答

エとオが写真に写っておらず、何なのかわからないです。アから全ての問題を写して頂くことは可能ですか?

Eiji

返信遅れちゃってすいません!
こちらになります!
余談なんですけどこれが一応共通テスト対策の問題だと言われ学校から貰いました。模試などでは2Bは8割くらい取れるんですけどこういった新傾向(?)の問題への対応力が低い事に悩んでいます。回答者さん的にこの問題はどのレベルくらいの問題だと感じますか?
長々とすみません!

ブドウくん

一応解きましたが、あっているかどうかの保証はできないです、すみません。それから、レイアウトが下手で非常に読みにくいです...

紙に途中式は書いていますが、文章でセから解説を書いておきます。僕の解いてみた感触とかは、この後で書きます。

セ~ツ
わざわざ√2をあたえてきたということは、これを使えということです。それで、前の問題でf(49)が分かっているのでf(49+6)と変形できるか、がポイントです。等比数列なのでウやエオと同じく、f(55)=f(49)×公比の6乗=√2×f(49)とできるかがポイントです。
テトナは、共通テスト特有のごちゃごちゃ書いているのを読み解く必要がある問題です。反比例だからかけたときに比例定数一定なのは中1でも分かることですが、こんな風に書いていると気づきにくいですよね。後々の流れ的に等差でも等比でもないことは考えにくいし、これだけ累乗があると等比数列っぽいので、実質2択ですね。分からなくても勘で書きたいところです。トナは、テを使うだけといえばそれまでですが、指数の処理が面倒ですね。(ここだけに限らず、この問題全般そうだけど...)

ニヌネは、等比数列の和で、普通に公式にあてはめたらよいと思ったら、lの53がわからなくて、詰んだので前の問題を振り替えりました。この分からなかったら誘導を確認する姿勢は、共テでも2次ても大切です。あからさまなl(76)使えアピールがあるので、l(76)を初項と見なしてやりました。2,4,8,16,32は初項32,公比1/2とも見なせるよね、ってことですが、この考え方はあまり使わないと思います。ネは入れるだけです。

最後もニヌと同じ考えで式をたててやります。Tと比べるため、Rの24乗が出したいので2乗-2乗ではなく3乗-3乗と考えて因数分解しました。

ブドウくん

僕自身の感想としては、「悪問じゃね...?」って思いました。(あくまで個人の感想です)
僕は、現役の時に最後のセンターを受けて、最初の共テも受けたので、去年の5月のマーク模試で初めて日常に絡めた問題を解き、けっこうたくさんの問題をこなしました。なので、センター時代の問題も知ってるし、共テっぽい問題も知っています。
その上で意見を書くと、この問題は無理矢理新傾向に寄せようとしすぎて失敗した感じがします。なぜかというと、範囲の偏りが露骨だからです。
極論を言うと、等比数列の公式さえ知っていれば突破できてしまいます。それに、問題数が多すぎます。はっきり言って、後半は、何回等比数列の和の公式を使わせたら気が済むんだと思いながら解いていました。

結論、今回に関してはあまり気にしなくてもいいと思います。

Eiji

解説分かりやすかったです!
結構数学が得意だったんですけど結構解けなくて自信を無くしていたのでそう言って貰えると結構安心しました!
こういった新傾向にも対応出来るよう頑張ります!

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