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★東大入試作問者になったつもりのスレ★ 第六問

■ このスレッドは過去ログ倉庫に格納されています
0001132人目の素数さん2005/12/08(木) 09:00:00
理系で数学が得意な高校生が25〜50分で
解ける問題を考えてうぷするスレ。
これ以上の難易度の問題はスレ違いとなります。
関連スレへどうぞ

 過去ログ
★東大入試作問者になったつもりのスレ★
http://science.2ch.net/test/read.cgi/math/1000592003/
★東大京大入試作問者になったつもりのスレ★
http://science.2ch.net/test/read.cgi/math/1046165076/
★東大入試作問者になったつもりのスレ★ 第三問
http://science3.2ch.net/test/read.cgi/math/1069171672/
★東大入試作問者になったつもりのスレ★ 第4問
http://science3.2ch.net/test/read.cgi/math/1099493043/
★東大入試作問者になったつもりのスレ★ 第五問
http://science4.2ch.net/test/read.cgi/math/1116752400/
0459132人目の素数さん2006/01/26(木) 14:47:05
>>458
暇だったから学校で作った。
中学数学だけで十分だお。
0460132人目の素数さん2006/01/26(木) 14:52:00
なんか
過去レス見てるとかなり間隔があいてる・・
どうしよう。
0461132人目の素数さん2006/01/26(木) 22:28:08
考えたのでうpするべ。

【問題】
0でない相異なる実数a,b,cについて,
f(x)=ax^2+bx+c
g(x)=bx^2+cx+a
h(x)=cx^2+ax+b
とする.
(1)y=f(x),y=g(x),y=h(x)は全て異なる2点で交わることを示せ.
 以下,y=f(x)とy=g(x)との交点のx座標をα[1],α[2],y=g(x)と
y=h(x)との交点のx座標をβ[1],β[2],y=h(x)とy=f(x)との交点
のx座標をγ[1],γ[2]とする(ただし,α[1]<α[2],β[1]<β[2],
γ[1]<γ[2]).
(2)α[1]=β[1]=γ[1]かつα[2]=β[2]=γ[2]とはならないことを示せ.
(3)α[1]=β[1]=γ[1]またはα[2]=β[2]=γ[2]となるための必要十分
条件を求めよ.
0462 ◆xeS.CIM.Jk 2006/01/27(金) 01:18:28
任意の自然数nに対してf(n)が素数値をとるような整数係数多項式f(n)は存在しないことを示せ。


簡単?
0463132人目の素数さん2006/01/27(金) 01:46:56
>>461
(a,b,c)=(2,1,3)でf(x)とg(x)は接する。
0464132人目の素数さん2006/01/27(金) 02:00:49
>>462
多項式の次数を1以上としないと自明な反例(定数関数)があるよ。

ということで、次数は1以上としておく。

f(1)=p(素数)とすると、f(1+kp)はpの倍数なので、
k=1,2,3,...のときf(1+kp)が素数だとしたら、pでなければならない。
つまり、f(1)=f(1+p)=f(1+2p)=f(1+3p)=・・・=pでないとダメ。
しかしこれは1次以上の多項式では成立しえない。
(なぜなら、代数方程式の解の個数は有限!)
0465132人目の素数さん2006/01/27(金) 04:18:57
ふむふむ
0466132人目の素数さん2006/01/27(金) 04:48:10
>>464
> f(1)=p(素数)とすると、f(1+kp)はpの倍数なので、

もっと詳しく!
0467132人目の素数さん2006/01/27(金) 04:52:59
>>466
2項定理によって
(1+kp)^m=1+(pの倍数)
したがって多項式の場合
f(1+kp)=f(1)+(pの倍数)=(pの倍数)
となる。(f(1)=pという仮定に注意)
0468132人目の素数さん2006/01/27(金) 06:04:19
なるほど
0469 ◆xeS.CIM.Jk 2006/01/27(金) 12:52:15
467解いてくれてありがとおう
また暇なとき投下します
0470 ◆xeS.CIM.Jk 2006/01/27(金) 12:59:57
斜辺が1の直角二等辺三角形を5つ、重ならないように平面上に配置する。
これら5つの三角形がその内部(周上を含む)にあるような円の半径の最小値を求めよ。
0471132人目の素数さん2006/01/27(金) 13:49:01
p,q,rを定数として,3次関数 y= x^3 +px^2 + qx + r のグラフをCとおく。
Cが,互いに直交する2本の接線をもつための,p,q,rの満たすべき条件を求めよ。
0472132人目の素数さん2006/01/27(金) 18:36:51
スマソ
(1)は取り消ししてくれ。
【問題・訂】


0でない相異なる実数a,b,cについて,
f(x)=ax^2+bx+c
g(x)=bx^2+cx+a
h(x)=cx^2+ax+b
とする.
y=f(x),y=g(x),y=h(x)は全て異なる2点で交わることとし,
以下,y=f(x)とy=g(x)との交点のx座標をα[1],α[2],y=g(x)と
y=h(x)との交点のx座標をβ[1],β[2],y=h(x)とy=f(x)との交点
のx座標をγ[1],γ[2]とする(ただし,α[1]<α[2],β[1]<β[2],
γ[1]<γ[2]).
(1)α[1]=β[1]=γ[1]かつα[2]=β[2]=γ[2]とはならないことを示せ.
(2)α[1]=β[1]=γ[1]またはα[2]=β[2]=γ[2]となるための必要十分
条件を求めよ.

これならいける希ガス
0473132人目の素数さん2006/01/28(土) 00:55:40
>471
 導函数 y = 3x^2 +2px +q が負の値をもつ。
0474132人目の素数さん2006/01/28(土) 05:24:55
>471
 導函数 y = 3{x +(1/3)p}^2 -(1/3)p^2 +q が負の値をもつ。
0475132人目の素数さん2006/01/28(土) 18:07:43
>471
 最小値 -(1/3)p^2 +q が負の値をもつ。
0476132人目の素数さん2006/01/28(土) 21:54:46
>>458
 a<c, b<c だから ∠A と∠B は鋭角である。
 Cから対辺ABに垂線CHを下ろしその長さ(つまり高さ)を h としよう。
 √(a^2-h^2) + √(b^2-h^2) = AH + HB = AB = c
 両辺を2乗すると色んな項が出てくる。
 √のない項は右辺に移項して、もう一度2乗しよう。
 これで √ は無くなった。めでたいな。
 整理するとh^4 の項は相殺するから h^2 の1次式になる。あとはこれを解くだけ。
 △ABC = ch/2 = (1/4)√{(a^2+b^2-c^2)^2 - (2ab)^2}
 = (1/4)√{(a^2 +b^2 +2ab -c^2)(a^2 +b^2 -2ab -c^2)}
 = (1/4)√{(a+b+c)(-a+b+c)(a-b+c)(a+b-c)}.
 ∩(・ω・)∩ばんじゃーい。

[参考文献]
M.Baker: Ann.Math.,1, p.134-138 (1884).
 "A collection of formula for the area of a plane triangle."
0477132人目の素数さん2006/01/29(日) 00:17:17
>>455
 L > π/(n+1) ≧ ∫[x=0,L] 2√(1-x^2)dx = [ L√(1-L^2) + arcsin(L) ] = 2L + O(L^3).
 L = π/(2(n+1)) + O(1/n^3)

 √(1-x^2) = √(2(1-x)) + O((1-x)^(3/2))
 S(d) = ∫[x=1-d,1] √(1-x^2) dx = ∫[x=1-d,1] { √(2(1-x)) +O((1-x)^(3/2)) } dx
 = (1/3)(2d)^(3/2) + O(d^(5/2)).

 S(d1)=π/(n+1) とすると d1 = (1/2){3π/(n+1)}^(2/3) + O(1/n^(4/3)),
 S(d2)=2π/(n+1) とすると d2 = (1/2){6π/(n+1)}^(2/3) + O(1/n^(4/3)).
 K = d2 -d1 = (1/2){3π/(n+1)}^(2/3){2^(2/3) -1} + O(1/n^(4/3)),
よって
 (K^3)/(L^2) → (9/2){2^(2/3) -1}^3 (n→∞)
かな?
0478132人目の素数さん2006/01/29(日) 12:02:30
a>0 及び p、q は正の整数とする。

教科書において a^(p/q)=[q] √(a^p) と定義した理由を述べよ。
(ただし右辺は通常の教科書の定義とする)
また、教科書が a<0 の場合には触れていない理由を考察せよ
04794772006/01/29(日) 21:50:42
訂正、スマソ.
S(d) = 2∫[x=1-d,1] √(1-x^2) dx = 2∫[x=1-d,1] { √(2(1-x)) +O((1-x)^(3/2)) } dx
 = (2/3)(2d)^(3/2) + O(d^(5/2)).

 S(d1)=π/(n+1) とすると d1 = (1/2){3π/2(n+1)}^(2/3) + O(1/n^(4/3)),
 S(d2)=2π/(n+1) とすると d2 = (1/2){3π/(n+1)}^(2/3) + O(1/n^(4/3)).
 K = d2 -d1 = (1/2){3π/2(n+1)}^(2/3){2^(2/3) -1} + O(1/n^(4/3)),
よって
 (K^3)/(L^2) → (9/8){2^(2/3) -1}^3 = 0.228011463602279… (n→∞)
だったな
0480132人目の素数さん2006/01/30(月) 00:28:51
乙です
0481132人目の素数さん2006/01/30(月) 18:08:06
数列a[n]を次のようなものを満たす.
[i]nが奇数のとき,a[n] a[n+1] a[n+2]は等差数列となる
[ii]nが偶数のとき,a[n] a[n+1] a[n+2]は等比数列となる
[iii]a[1]=1
このようなもので,lim[n→∞]a[k]が収束するためのa[2]の条件を求めよ.
0482132人目の素数さん2006/01/30(月) 18:09:05
スマソ
訂正。

数列a[n]を次のようなものを満たす.
[i]nが奇数のとき,a[n] a[n+1] a[n+2]は等差数列となる
[ii]nが偶数のとき,a[n] a[n+1] a[n+2]は等比数列となる
[iii]a[1]=1
このようなもので,lim[n→∞]a[n]が収束するためのa[2]の条件を求めよ.


の間違いですた。
0483132人目の素数さん2006/01/30(月) 18:10:12
あ、いちおう念のためにいっておくが、条件[i][ii]はその順に等差数列、等比数列になるので。
0484132人目の素数さん2006/01/30(月) 19:12:23
念のためのようで念を押せてない
0485132人目の素数さん2006/01/30(月) 19:17:44
nが奇数ならば、2a[n+1]=a[n]+a[n+2]
nが偶数ならば、(a[n+1])^2=a[n]a[n+2]
0486132人目の素数さん2006/01/30(月) 20:14:24
(1)3辺の長さが全て自然数の直角三角形において、
内接円の半径も自然数であることを示せ
(2)a^2+b^2=c^2を満たす自然数a,b,c(a<b)の組は、自然数nを用いて、
a=p+2n,b=q+2n,c=p+q+2nの形で書き尽くされることを示せ
ただし、p,qは2n^2=pq,p<qを満たす自然数であるものとする
0487132人目の素数さん2006/01/30(月) 22:29:51
>>485
それそれ、その条件であってます。
0488132人目の素数さん2006/01/30(月) 23:51:19
>486
(1) 直辺を a,b 斜辺を c とすると、内接円の半径r = 2(面積)/(周長) = ab/(a+b+c)
 これに(2) を代入する。 pq=2n^2 から
 r = (p+2n)(q+2n)/(2p+2q+6n) = n.
0489132人目の素数さん2006/01/31(火) 00:03:55
a≠0,b^2-4ac≧0のとき(後半は不要だろうね)
a[{-b-(b^2-4ac)^(1/2)}/2]^2+b[{-b-(b^2-4ac)^(1/2)}/2}]+c
の値を求めよ。センター向きかな。。。
0490488 2006/01/31(火) 00:11:35
>486
(2) 補題↓で、d(v-u)^2 =p, d(2u^2) =q, du(v-u)=n とおけば得られる。

〔補題〕(Diophantus)
 題意のとき、(a,b,c) = (d(v^2-u^2), 2duv, d(v^2+u^2)) と表わせる。ここに d,u<v は自然数。
(略証)
 a,b,c の2つが公約数をもてば他の1つもそれを約数にもつ。
 a/d=a', b/d=b', c/d=c' (dはa,b,cの最大公約数) とおけば a',b',c'は互いに素である。
 x^2≡0,1 (mod 4) より、c' は奇数である。a',b'の一方は奇数、他方は偶数である。
 いま、a'を奇数、b'を偶数としてもよい。
 (b')^2 = (c')^2 -(a')^2 = (c'+a')(c'-a') …… (*).
 (c'+a')/2 と (c'-a')/2 が1以外の公約数をもてば a',c' もそれを公約数にもつ(矛盾).
 (*) の左辺は平方数であるので、c'+a'=2v^2 ,c'-a'=2u^2 (v>u:自然数) とおける。
 (a',b',c') = (v^2-u^2, 2uv, v^2+u^2)               (終)

http://mathworld.wolfram.com/PythagoreanTriple.html
04914862006/01/31(火) 18:26:11
>488,>490

解いてくれてありがとうございます。
プラスαもつけていただき、かなり参考になりましたm(_ _)m
自分が知らないことがたくさんありました‥
0492132人目の素数さん2006/02/05(日) 08:31:12
879
0493132人目の素数さん2006/02/05(日) 23:15:24
xy平面上に、中心(a, b)、半径r(r<a, r<b)の円がある。
両端が第一象限上にある長さLの線分が、この円と共有点を持たないように動きながら
円のまわりを一周する。このようなことが可能なa,b,r,Lの満たすべき条件を求めよ。
0494132人目の素数さん2006/02/05(日) 23:15:51
分数関数を基本形に直すのがどうしてもわかりません。
2(x+2)-1/x+2がどうやって、-1+2/x+2になるんでしょうか?

教えてください〜
0495132人目の素数さん2006/02/05(日) 23:21:25
>>494
括弧使って。
さらに多分そうはならない。
0496132人目の素数さん2006/02/05(日) 23:25:21
>>494
マルチ
0497132人目の素数さん2006/02/06(月) 00:35:34
三平方の定理を証明せよ。
但し、
�@部分点はあまり考慮しない。
�A亜種の証明はだめよ
�B逆の証明をすれば合否通知に「氏ね」と送ります。
�C証明できた数をnとするとき、この設問における配点はa_1=1,a_2=1のフィボナッチ数列に依るa_nで与える。
0498132人目の素数さん2006/02/06(月) 00:37:17
>>497
一瞬、意図が分からなくなる問題だな。

よーは、たくさんのやり方で三平方の定理を示せって言うことか。
何を持って「亜種」とするのかの解釈が分かれそうだが……
0499497です2006/02/06(月) 01:00:34
いやね、最近の工房に聞いたら、結構知らないし解けないのですよ。
そーいえば
円周率なんたらって問題も、俺が消防の頃の教科書にのってた記憶がある
0500132人目の素数さん2006/02/06(月) 04:13:08
東大志望者達が難問を囲んで超ハイレベルトークしているスレ発見!
http://etc4.2ch.net/test/read.cgi/kouri/1138008996
0501132人目の素数さん2006/02/06(月) 17:09:20
型にはまった問題しか解けない馴れ合いスレ。
大した事はない。
0502132人目の素数さん2006/02/06(月) 20:19:56
>>501
半径√2の球Cがあり、Cは以下の条件を満たしながら動く。
条件:一辺の長さ√2の正方形をある空間内に固定して、Cは常にこの正方形を内部に含む。
このときCの中心Oの動く領域の体積を求めよ。

これは高校範囲で解答可能か検証頼む
0503132人目の素数さん2006/02/06(月) 20:55:20
�_
0504132人目の素数さん2006/02/06(月) 22:49:00
>>503
リトルチンチンって知ってる?
0505132人目の素数さん2006/02/06(月) 23:29:17
mmcctt
0506132人目の素数さん2006/02/07(火) 00:12:44
�_�b�a㌎�a㌎
0507132人目の素数さん2006/02/07(火) 03:56:48
n枚の硬貨を一列に並べてできる順列について
表または裏が少なくとも3枚連続する確率p_nを求めよ
0508132人目の素数さん2006/02/07(火) 07:25:56
>>507
1-(4/√5)[{(1+√5)/4}^(n+1)-{(1-√5)/4}^(n+1)]
0509132人目の素数さん2006/02/07(火) 23:52:12
問題

同じ大きさのスイカが5つあります。これを6人で分けて食べることになりました。
普通なら1個を1/6してそれを5個とって食べればいいのですが、あんまりかさばる
ようにはしたくない。最低1/4で分けるとした時、どのような分け方がベストか。


0510132人目の素数さん2006/02/08(水) 00:04:23
2個を3個に斬り3個を2個に斬る
一人分は1/3+1/2
0511132人目の素数さん2006/02/08(水) 00:06:09
>>510

正解!
0512132人目の素数さん2006/02/08(水) 00:07:32
ここはクイズを出すスレじゃない
0513132人目の素数さん2006/02/08(水) 00:14:04
>>511
うせろ、おちこぼれ! (゚Д゚)≡゚д゚)、カァー ペッ!!
0514132人目の素数さん2006/02/10(金) 05:29:37
半径1の球面上に4点O,A,B,Cをとる。
OA↑・OB↑+OB↑・OC↑+OC↑・OA↑の最小値を求めよ。
0515132人目の素数さん2006/02/10(金) 23:44:46
1辺が500kmの正方形が書いてある、一枚の世界地図があります。
その正方形の各頂点に1基ずつミサイルA,B,C,Dがあります。
今、これらのミサイルが同時に同じ速さで発射されました。
AはB、BはC、CはD、DはAを追うとき、ミサイルのたどる経路の距離は何kmですか。
また、どこで、この4基は命中するでしょうか。
0516132人目の素数さん2006/02/11(土) 00:36:48
>514
 -1/2. (O方向を極とすると、A,B,Cの天頂角:arccos(2/3)、方位角:0,±2π/3)
0517132人目の素数さん2006/02/11(土) 01:38:25
>515
ABCDの中心をOとする。
4つのミサイルの速さは、つねに互いに等しいとする。
すると、4つのミサイルはつねにOを中心とする正方形の各頂点にいる。
Oを中心とする極座標(r,θ) をとり、ミサイルの経路を r=f(θ) とすると
 f'(θ)/f(θ) = tanα, α=(3/2)π.
 f'(θ) = -f(θ).
 f(θ) = r_0・e^(-θ), r_0=500/√2 [km]
これは "対数らせん" である。これはオウムガイの殻などに見られ、その道のりは、
 L = ∫[0,∞) √{f(θ)^2 +f '(θ)^2} dθ = (√2)r_0∫[0,∞) e^(-θ) dθ = (√2)r_0 = 500 [km].

http://mathworld.wolfram.com/LogarithmicSpiral.html
「数学の問題」 第�B集, 数セミ・リーディングス, 日本評論社 (1988) No.40
G.ガモフ: 「数は魔術師」, 白楊社
http://www.geocities.co.jp/Technopolis-Mars/2607/SPR/SprYume.htm
0518132人目の素数さん2006/02/11(土) 21:52:16
半径1の球面上に4点O,A,B,Cをとる。以下の問いに答えよ。
(1)OA↑・OB↑+OB↑・OC↑+OC↑・OA↑の最小値を求めよ。
(2)OA↑・OB↑+OB↑・OC↑+OC↑・OA↑が(1)で求めた値となるときの|OA↑|の最大値を求めよ。
0519132人目の素数さん2006/02/12(日) 19:48:39
第6問
三角形ABCにおいて、BC=a,CA=b,AB=c,唯AC=Aとおくとき
cosA=(b^2+c^2-a^2)/2bc
が成り立つことを証明せよ
0520132人目の素数さん2006/02/12(日) 19:53:16
>>515>>517
図法に依らず?
0521132人目の素数さん2006/02/12(日) 19:56:25
余弦定理の証明って実際にあったんじゃなかったっけ?
0522132人目の素数さん2006/02/12(日) 21:58:11
それはたぶん加法定理ね。
0523132人目の素数さん2006/02/12(日) 23:15:13
関数f(x)={1-(1/x)}^x の増減を求めよ。
また、xを、0<x≦128を満たす整数とするとき、
この関数の最大値とそのときのxの値を求めよ
0524132人目の素数さん2006/02/13(月) 01:51:23
>523
 e^(-t)>1-t, log(1-t)<-t.
 {log|f(x)|} '= {x・log(1 -1/x)} '= log(1 -1/x) +1/(x-1) = -log{1 +1/(x-1)} +1/(x-1) >0.
 ∴ f(x) は x>1 で単調増加。
0525132人目の素数さん2006/02/13(月) 11:11:49
>>523
宿題は質問スレに書け! (゚Д゚)≡゚д゚)、カァー ペッ!!
0526132人目の素数さん2006/02/14(火) 08:30:03
>>517
微積を使わない直感的な説明も可能。
0527132人目の素数さん2006/02/14(火) 16:30:31
150のp=2の解説お願いできますか。東大志望の現在偏差値50程度です。
0528132人目の素数さん2006/02/14(火) 16:49:16
>>527
素朴にやればいいのでは?

この2次方程式の判別式をDとすると,D=(5-p^2)^2+12p^2=p^4+2p^2+25.
2次方程式が整数解を持つとき,判別式の値が平方数となることが必要なので,
mを非負整数として,
p^4+2p^2+25=m^2 ⇔ (p^2+1)^2-m^2=-24 ⇔ (p^2+1+m)(p^2+1-m)=-24
とおける.よって,p^2+1+m≧2^2+1+0=5 を考えて,
(p^2+1-m,p^2+1+m)=(-1,24),(-2,12),(-3,8),(-4,6).
このうち,条件に適するものは,(p,m)=(2,7).
逆に,p=2 のとき,(x+2)(2x-3)=0 となり,整数解 x=-2 を解に持つので十分.
∴ p=2・・・答
0529132人目の素数さん2006/02/14(火) 18:15:55
ありがとうございます。
必要条件から得られた数値が命題をみたすか実験するのですね。もし実験が命題を満たさなかったら、答えはなしですね。答えがあることを前提にして解くのは背理法の逆なのかなあ。
0530132人目の素数さん2006/02/15(水) 00:37:15
マジで東大狙ってる奴はこんなとこいたらダメなんじゃないかな?
今年受けるとしたら偏差値50では100%落ちるし1年や2年でその成績なら青チャートでもやってた方がいい
ここはあくまで遊びの場だと思うよ
0531132人目の素数さん2006/02/15(水) 00:48:48
>>530
同意なんだが、今更言うことでもないし
高校生がこんなところ来て、遊んでるんだったら
そいつが悪いとしか言いようが無い。
0532132人目の素数さん2006/02/15(水) 00:48:52
このスレの問題ってあまり東大の問題っぽくないよねw
模試とかじゃないからあまり似てなくても入試には出なさそうでも
適当に難問を集めてるのが大半かと
0533132人目の素数さん2006/02/18(土) 11:36:30
難問でもないような気がするが。
もっと難しい問題希望
0534132人目の素数さん2006/02/18(土) 17:32:11
私達と知的なひとときを過ごしませんか?
http://etc4.2ch.net/test/read.cgi/kouri/1139580462


0535132人目の素数さん2006/02/18(土) 20:51:26
f(t)を連続な関数とする。
このとき、点A(t)=(t,0)、 B(t) = (f(t),1+{f(t)}^2)を考え、
0≦t≦1の時に、線分ABが通過する領域を考える。

この領域の面積の最小値を求めよ。
また、そのときの関数f(t)をひとつ求めよ。
0536132人目の素数さん2006/02/18(土) 20:56:24
>>535
類題を見たことがあるな。
0537132人目の素数さん2006/02/18(土) 21:25:29
ひとつ求めよってひとつしかない
0538132人目の素数さん2006/02/18(土) 21:38:19
フェルマーの最終定理をn=4或はn=3の時について示せ
又、あるべきnについて解が無い時そのいかなる倍数のべきについても解が無いことを示せ
0539132人目の素数さん2006/02/18(土) 22:25:42
>>538
昔本で証明見たな・・・
XYZが最小になる(X,Y,Z)の組に1でない公約数が存在する背理法だったと
思う。4のときはX^4+Y^4=Z^2で証明する。
0540132人目の素数さん2006/02/18(土) 22:28:16
三角形ABCでtanA,tanB,tanCが整数となるtanA,tanB,tanCの組を求めよ。
0541132人目の素数さん2006/02/18(土) 23:24:06
>>538
n=4の場合
http://www1.ocn.ne.jp/~yoshiiz/pdf/fermat_th4.pdf
n=3の場合
http://www1.ocn.ne.jp/~yoshiiz/pdf/fermat_th3.pdf

少なくてもn=3の場合は高校の範囲外だと思う。
0542132人目の素数さん2006/02/19(日) 00:40:43
無限降下法?だっけ
0543132人目の素数さん2006/02/19(日) 01:31:40
>>540
一橋の過去問
0544132人目の素数さん2006/02/19(日) 03:33:17
単位球に内接する四面体の体積が最大になるのはどういう時か(理由を添えて
又その時の四面体の体積を求めよ
0545132人目の素数さん2006/02/19(日) 09:43:46
>>544
それに似ていて、より難しい問題が過去問で出てた。
0546132人目の素数さん2006/02/19(日) 16:28:01
>>537
なぜ。
0547132人目の素数さん2006/02/19(日) 17:49:21
計算するのが面倒だけど、概略の方針だけ>>535に与えておこう。
細かい証明は他の誰かに頼んでくれ。 俺はイヤダ。

線分A(0)B(0)とA(1)B(1)が端点以外で交わらないケース。
線分A(0)B(0)とA(1)B(1)が端点以外で交わるケース。
の二つに分けて考える。

前者はほぼ明らかに最小値が求まる。
後者は交点をCとおいて、△A(0)CA(1)と三角形っぽいB(0)CB(1)の面積について考察する。
0548132人目の素数さん2006/02/19(日) 17:54:26
http://hw001.gate01.com/akiyoshi/index.html
0549132人目の素数さん2006/02/19(日) 21:52:02
ZFC=159 を示せ。
0550132人目の素数さん2006/02/19(日) 22:23:17
>>535
はみだしけずり
0551132人目の素数さん2006/02/19(日) 22:44:31
>>545
どんな問題?
単位球に内接する正四面体の体積はそれなりに知られてるけど
体積が最大になるとき正四面体になることを証明って結構発想力使うと思うが
0552132人目の素数さん2006/02/19(日) 22:52:48
>>551
http://hw001.gate01.com/akiyoshi/t_pdf/88s.pdf
問6

四面体の場合と同じ発想で解けるけど、若干・・・本当に微妙に若干だけ難易度が上がってる気がする。
0553132人目の素数さん2006/02/20(月) 01:20:11
>551
88年度東大理系

第 6 問
 空間内の点Oに対して,4点A, B, C, Dを
    OA=1, OB=OC=OD=4
をみたすようにとるとき, 四面体ABCDの体積を最大値を求めよ.
0554132人目の素数さん2006/02/20(月) 01:28:34
>553
3点B,C,D は平面 z=z0 上にあるとする。B,C,Dは半径 R=√(4^2 -z0^2) の「外接円」上を動く。
△BCDの面積をSとおくと、相加相乗平均、凸性、B+C+D=π から
S = 2(R^2)sin(B)sin(C)sin(D) ≦ 2(R^2){[sin(B)+sin(C)+sin(D)]/3}^3
 ≦ 2(R^2){sin((B+C+D)/3)}^3 = 2(R^2){sin(π/3)}^3 = {(3√3)/4}(R^2) = {(3√3)/4}(4^2 -z0^2).
 等号成立はB=C=D=π/3、△BCDが正三角形のとき。
Aから△BCDまでの垂線の高さをhとおくと、OA=1 より
 h = |z(A) - z0| ≦ 1 + |z0|.
体積V = (1/3)Sh ≦ {(√3)/4}(4^2 -z0^2)(1+z0) = 9√3 - {(√3)/4}(5+z0)(2-z0)^2 ≦ 9√3.
等号成立は z0=2, z(A)=-1, h=3, R=2√3 のとき。(終)
0555132人目の素数さん2006/02/20(月) 01:37:41
>551
 4面体のある面が正3角形でないなら、それより大きい4面体を作ることが可能。
0556132人目の素数さん2006/02/20(月) 01:49:49
>>555
たとえば、どんな四面体で体積はいくつになるの?
0557132人目の素数さん2006/02/20(月) 10:42:27
質問スレ池
0558132人目の素数さん2006/02/20(月) 12:53:11
球に内接する四面体で体積最大になるのは正四面体だろ?
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