頭の整理

頭の中を整えるために,色々と書き綴ります

2019-10-01から1ヶ月間の記事一覧

等角写像の練習問題

自作問題です.解答は下部に載せました. 問題 とする.ただし, は虚数単位であり, , はいずれも任意の実数とする. 平面上の4つの直線 , , , が関数 によってそれぞれ 平面上の曲線 , , , に写されるとする.このとき,次の問いに答えよ. 1.曲…

奇数の1,2,4乗をそれぞれ2,4,16で割った余り

自作問題です.解答は下部に載せました. 問題 1.奇数を2で割った余りは1であることを示せ. 2.奇数の2乗を4で割った余りは1であることを示せ. 3.奇数の4乗を16で割った余りは1であることを示せ. 解答 奇数 を と表す. 1.題意を示すため…

円を二等分する三次関数

自作問題です.解答は下部に載せました. 問題 座標平面上において,原点を中心とする半径1の円を二等分する の三次関数 を求めよ.ただし, とする.また, により描かれる曲線は,原点を中心とする半径1の円と および 以外で交点を持たないものとする. …

数列の漸化式 a_n = 1/(a_{n-1} + p)

次の数列の漸化式について考えます. ただし, は実数の定数とします. まず,数列 を次のようにおきます. そして, を に代入します. 式の分母を見比べると,次式が成り立っているといえます. 式は隣接3項間の漸化式であるので,特性方程式 を解くと, …

固定されたレール上を動く質点の重力場における運動

関数 上の一点 に置いた質点 が関数 上を力学的エネルギー保存則を満たしながら動くとします.ただし,関数 の最小値 において,位置エネルギーは0とします.質点 の座標を とすると,力学的エネルギー保存則から次式が成り立ちます. ここで, は重力加速…

周回があるときの順番の決め方の総数

自作問題です.解答は下部に載せました. 問題 複数人で意見を順番に言っていくゲームを考える.例えば,3人の場合,下図のように1番の人が意見を言った後に2番の人が意見を言い,2番の人が意見を言った後に3番の人が意見を言い,3番の人が意見を言っ…

長さの異なるタイルの敷き詰め―1次元―

自作問題です.解答は下部に載せました. 問題 下図のように長さが10の枠がある.ここに長さが2,3,4,6のタイルを適当に敷く.ただし,タイルを敷かないところがあってもよい.また,タイルは何種類を何個ずつ使ってもよい.このとき,タイルの敷き…

2つの関数を交点で結ぶ関数

上図のように交点 を持つ2つの関数 と があります.これら2つの関数を交点で連結した次の関数があります. ここで, を場合分けをせずに表す方法を考えてみると,例えば次のような方法があります. はヘヴィサイドの階段関数の段を上る位置を とし, にお…

x軸,y軸と2本の直線で囲まれる三角形の面積

自作問題です.解答は下部に載せました. 問題 座標平面上に直線 と直線 がある.ここで, , , とする. と の交点から 軸上に垂線 を下ろす. 軸と および で囲まれた部分の面積を , 軸と および で囲まれた部分の面積を , 軸と および で囲まれた部分…

中線の渦巻き

自作問題です.解答は下部に載せました. 問題 三角形 において頂点 から辺 の中点 に向けて中線 を引く.続いて, から辺 の中点 に向けて中線 を引く.続いて, から の中点 に向けて中線 を引く.以後, から の中点 に向けて中線 を引くことを繰り返す.…

誤差関数に関連した微分方程式

誤差関数 と呼ばれる関数があります. この記事では,誤差関数に含まれる の指数を任意の実数定数 とおき, をかけた次式について考えます. 式を で微分すると次式になります. よって, 式の微分方程式の一般解は次式で表されます. ここで, は任意の定数…

微分方程式 y' = y^r の解

微分方程式 について考えます.ここで, は任意の実数とします. 1. のとき 式の解は次式で表されます. ここで, は任意の実数とします. 2. のとき まず, 式の解が次式で表されると仮定します. ここで, , , はいずれも任意の実数とします. 式を …

球面上の螺旋の長さ

下図のような,動径の長さを1に固定した球面座標系を考えます. この座標系において,点Pのx座標,y座標,z座標はそれぞれ次式で表されます. 今, 関係が次式で与えられているとします. このとき,点Pのx座標,y座標,z座標はそれぞれ次式で表され…

相似な図形のくりぬき

自作問題です.解答は下部に載せました. 問題 1.相似な平面図形 と がある. から をくりぬいた図形の面積が の面積の 倍であるとき(ただし, ), と の相似比を求めよ. 2.相似な空間図形 と がある. から をくりぬいた図形の体積が の体積の 倍で…

漸化式 a_{n+1} = f(n)a_n + (定数) ― ガンマ関数を用いる解法

次式で表される漸化式について考えます. ここで, , , は任意の定数です.ただし, , , とします. を解くために,まずは次式を考えます. ここで, は0でない任意の定数です. 式を 式に代入すると,次式が得られます. 式を について解くと次式を得…

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