問題文全文(内容文)：
$\Large\boxed{2}$　xyz空間において、3点(0,0,0),(1,0,0),(0,1,0)を通る平面$\pi_1$と3点(1,0,0),(0,1,0),(0,0,1)を通る平面$\pi_2$を考える。$x_0$=1,　$y_0$=2,　$z_0$=-2として、点P${}_0$($x_0$,$y_0$,$z_0$)から始めて、次の手順でP${}_1$($x_1$,$y_1$,$z_1$), P${}_2$($x_2$,$y_2$,$z_2$),... を決める。
・$k$が偶数のとき、$\pi_1$上の点で点P${}_k$($x_k$,$y_k$,$z_k$)からの距離が最小となるものをP${}_{k+1}$($x_{k+1}$,$y_{k+1}$,$z_{k+1}$)とする。
・$k$が奇数のとき、$\pi_2$上の点で点P${}_k$($x_k$,$y_k$,$z_k$)からの距離が最小となるものをP${}_{k+1}$($x_{k+1}$,$y_{k+1}$,$z_{k+1}$)とする。
このとき、次の問いに答えよ。
(1)$\pi_2$に直交するベクトルのうち、長さが1で$x$成分が正のもの$n_2$を求めよ。
(2)$x_{k+1}$,$y_{k+1}$,$z_{k+1}$をそれぞれ$x_k$,$y_k$,$z_k$を用いて表せ。
(3)$\displaystyle\lim_{k\to\infty}x_k$,　$\displaystyle\lim_{k\to\infty}y_k$,　$\displaystyle\lim_{k\to\infty}z_k$を求めよ。

問題文全文(内容文)：

$\boxed{5}$

$xy$平面上の曲線$C:y=\sqrt[3]{x^2+2}$と考え、

$C$上の$(0,\sqrt[3]{2})$以外の点$P(a,b)$における接線を

$\ell : y = kx +c$と表す。$C$と$\ell$の方程式から

$x$を消去して得られる$y$についての$3$次方程式

$f(y)=0$は$b$を重解としてもつので、もう$1$つの解を

$b'$とする。

ただし、$b'$が$3$重解のときは$b'=b$とみなす。

次の問いに答えよ。

(1)$2b+b'$を$k$のみの分数式で表せ。

(2)$b'$を$b$のみの分数式で表せ。

(3)$C$と$\ell$の共有点で、その$y$座標が$b'$であるものを

$P'(a',b')$とする。

$a$と$b$が有理数ならば、$a'$と$b'$も有理数であることを

示せ。

(4)$b$が奇数$p,q$と負でない整数$r$を用いて

$b=\dfrac{p}{2^r q}$で与えられるとする。

有理数$b'$を奇数$p',q'$と整数$s$を用いて$b'=\dfrac{p'}{2^s q'}$と

表すとき、$s$を$r$の式で表せ。

(5)$P(5,3)$が曲線$C$上の点であることを利用して、

$C$上に$x$座標と$y$座標がともに有理数であるような点が

無数に存在することを示せ。

$2025$年早稲田大学理工学部過去問題