べっこう色の記録

かつては日記でしたが、現在は数学のことを多く書いています

2014-01-01から1年間の記事一覧

3個の数字が並ぶ数列ならばどうか

前日の数列からすぐに思いつくのは次の数列の一般項はどうか,ということだ. 今のところ手がかりすらつかめない.

交互に数字が並ぶ数列

のように2つの数が交互に現れる数列の一般項を考えた. 例えばであればである. これを参考にして,ならばでよい. うまくできた,と思った.そしてこれを考えた少し後に,として 通常の隣接三項間漸化式を解けばよかったことに気がついた. 少しだけ遠回り…

円周角の定理の逆

円周角の定理については次のとおりである.定理.(円周角の定理) (i) 同じ弧ABに立つ円周角は一定である.また円周角の2倍は中心角に等しい.□中学校で習う,とてつもなく有名な定理であるが,次のことも成り立つ.(ii) 円の内部の点と弧で作られる角は円…

統計と確率

確率変数という言葉がなじまない。 結局これは測度論としては可測関数になるわけか。 しかし通常は単なる変数として考えたくなるから…こんがらってしまう。

有名な整式の問題

問. ,を次の整式とする. ならば任意のに対してを示せ.□東京工業大学で出題された問題とのこと.後で考えよう.

忘れがちな積分の式

このまえのの積分にも登場した式, は記憶に値する. この2乗は一瞬見破りにくい. 3乗や4乗の方が案外見破れるものだ.

外接円の問題(2014.12.27)

トレーニングノートβ 数学A 受験研究社 の問題102より. 問. どの直線も互いに平行でない4直線が交わって,4つの三角形ができているとき, それらの外接円はすべて同一の点を通ることを証明せよ.□ 正直に告白するととても苦労した. 何日か前に書いていた…

外接円は難しい

正弦定理にも登場する外接円は意外と難しい. 例えば三角形ABCに対して,各頂点に位置ベクトルを定める. このとき外心Oはどのように表せるか,はやっかいである.

複素数と方程式

一般に実係数の高次方程式がある複素数を解に持つなら,の共役複素数も解である.高次方程式の解がとすると, が満たされる. 両辺の共役複素数をとると これで示される.

対数の積分のちょっとした話

問. 次の不定積分を計算せよ.ただしを積分定数とする. (1) (2)に対してが, 分子にあっても分母にあっても積分が計算できるのは驚きだ.(解) (1) .(2) . (終)

典型的な極限

は典型的な極限の問題だろう. ()を証明して,で正の無限大の極限をとればよい.

行列式と逆行列

相変わらず行列式はよく分からない. よく分からないなりに,逆行列の原理は分かった気がする.1)一意的であること 次正方行列に対して逆行列は一意的である. まずとなるが存在するとする. 行列の積の結合法則から, となる. 逆行列の定義から,一意性…

マニアックな漸化式

隣接二項間漸化式のマニアックなものを考えた. もちろん考える必要はないものだ.暇だった,それがすべてだ.問. 次の漸化式で定義される数列の一般項を求めよ. .□まず漸化式の両辺をで割る.(指数があるときの定跡) . 項数をひとつずらして引く.(…

連立漸化式について

問. ,,, という漸化式で定義される数列,の一般項を求めよ.□ポイントはと変形すると,が消去できることである.(解の概要) に注意すると, となる.これは隣接三項間漸化式なので解ける.(概要終)

ガンマ関数とベータ関数

命題. ガンマ関数とベータ関数に対して次の等式が成り立つ. .□つまりこれはこの二項係数の等式の一般化である. .さて,命題の証明はどうやるのだろうか... …

もう少し考えてみると

命題. .□この等式が成り立つことは明らかである. またより偶数和に等しいのである. つまりのように数が折り返して戻るときは奇数和に, のように折り返すときは偶数和になるということだ.

お、と思った等式

ふと次の等式が成り立つことに気がついた.命題. .□(証明) (自然数の和の公式) .(証明終)このように和の公式であっさり解決するが,こんな見方もある.(証明) に注意すると, . (奇数和の公式) (証明終)

微分方程式はどうか

問. ・ in ・ を満たす関数はどのような関数か.

関数方程式のようなもの

関数が次の条件を満たすとする. 1). 2) . 3). このときと確定するか.

トーラスの体積

トーラスの体積を計算するのは,回転体の体積計算のいい練習になるだろう.トーラスというのはドーナツ型のことである. 数学IIIの知識で求めてみよう.次のように軸上に中心を持ち,半径が原点を超えない円の方程式を考える. (ただしとする) 式を変形す…

特別な角度に対する三角比の値

を知るにはとが計算できればよい. は正五角形から得られる. は半角の公式を用いればよい.

中点連結定理

中学校で習う定理の中で,平行線と相似の性質が実によくあらわれている定理だと思う.定理.(中点連結定理) 三角形ABCについて,辺ABの中点をM,辺ACの中点をNとする. このときかつが成り立つ.□

三角関数の和積の公式と積和の公式

公式を紹介するわけではなく,思ったことを. 三角形ABCについて,がさらりと評価できるとうれしいのだが…. 考え方としてはが凸関数であるから,Jensenの不等式を使うのがいいのかもしれない. しかし,三角関数の積なのでどうにか積和の公式が使えないだろ…

三平方の定理の逆

昨日の流れのまま,有名な初等幾何の問題の逆をやりたいと思った. そこで三平方の定理の逆をとりあげることにした.定理.(三平方の定理の逆) 三角形ABCの三辺について等式が成立するならば, 三角形ABCは∠Cの直角三角形である.□(証明) 三角形A'B'C'を…

極座標に慣れる

ゆとり世代まっさかりだった自分は,それほど極座標になじみがない. 使うといえば変数変換して積分するときぐらいである. 現学習指導要領はこのあたりをしっかりと学ぶようである. 私も負けてはいられない.少しずつ学んでいきたい.

数学的帰納法について

数学的帰納法についてのことを少しずつまとめる。例1. 自然数に対して,次の等式を証明せよ. .(証明) の場合は,(左辺)(右辺)であるから正しい. の場合で成り立つと仮定する.に対して, (数学的帰納法の仮定による) . 以上よりの場合も成り立…

ふと気がついたこと

奇数の和かつ自然数の和 であるから,偶数の和は次のように,まるで連立方程式のように計算できる. . このようにしていえる.でも次の方法の方がよっぽど自然だな…. .

2次関数の平方完成

関数 を平方完成する. ほとんど2次関数はこの変形ですべてである,といいきってしまえるくらいの強力な変形である. ちなみに因数分解することもでき,2次方程式の解へも繋がる.

ケーリー・ハミルトンの定理

行列を学ぶと,必ずついてまわってくる素晴らしい定理. それがケーリー・ハミルトンの定理である.の場合は高校の教科書にも載っていた. 一般の場合も含め,定理にまとめると以下のようである.定理.(ケーリー・ハミルトンの定理) 次正方行列の特性多項…

3乗の因数分解

「やや複雑な因数分解は次数が一番低い文字に注目する」をこの式に使ってみる. (で整理する) (無理やりの項を出す) (たすきがけ因数分解) .途中項を出すあたりは強引の極みであるが,因数分解ではよくある話か. そういえば今回も登場したこの式の場…