福田の数学〜慶應義塾大学2024年医学部第2問〜確率漸化式 - 質問解決D.B.(データベース)

福田の数学〜慶應義塾大学2024年医学部第2問〜確率漸化式

問題文全文(内容文):
$\Large\boxed{2}$ 袋が2つ(袋1と袋2)および赤玉2個、白玉4個が用意されている。それぞれの袋に玉が3個ずつ入った状態として、次の3つがあり得る。
状態A:袋1に入っている赤玉が0個である状態
状態B:袋1に入っている赤玉が1個である状態
状態C:袋1に入っている赤玉が2個である状態
上記の各状態に対して、次の2段階からなる操作Tを考える。
操作T:袋1から玉を1個無作為に取り出し、それを袋2に入れる。次に、袋2から玉を1個無作為に取り出し、それを袋1に入れる。
(1)X,YをそれぞれA,B,Cのいずれかとする。状態Xに対し操作Tを1回施した結果、状態Yになる確率をP(X→Y)で表す。このとき、
P(A→A)=$\boxed{\ \ (あ)\ \ }$, P(A→B)=$\boxed{\ \ (い)\ \ }$, P(B→A)=$\boxed{\ \ (う)\ \ }$,
P(B→B)=$\boxed{\ \ (え)\ \ }$, P(C→A)=$\boxed{\ \ (お)\ \ }$, P(C→B)=$\boxed{\ \ (か)\ \ }$ である。
(2)以下、$n$を自然数とし、状態Bから始めて操作Tを繰り返し施す。操作Tを$n$回施し終えたとき、状態Aである確率を$a_n$、状態Bである確率を$b_n$、状態Cである確率を$c_n$とする。$n$≧2 とするとき、$a_n$,$b_n$,$c_n$と$a_{n-1}$,$b_{n-1}$,$c_{n-1}$の間には次の関係式が成り立つ。
$\left\{\begin{array}{1}
a_n=\boxed{\ \ (あ)\ \ }a_{n-1}+\boxed{\ \ (う)\ \ }b_{n-1}+\boxed{\ \ (お)\ \ }c_{n-1}\\
b_n=\boxed{\ \ (い)\ \ }a_{n-1}+\boxed{\ \ (え)\ \ }b_{n-1}+\boxed{\ \ (か)\ \ }c_{n-1}\\
\end{array}\right.$
したがって$b_n$と$b_{n-1}$の間には次の関係式が成り立つことが分かる。
$b_n$=$\boxed{\ \ (き)\ \ }b_{n-1}$+$\boxed{\ \ (く)\ \ }$
これより、$n$≧1 に対して$b_n$を$n$の式で表すと
$b_n$=$\boxed{\ \ (け)\ \ }$+$\boxed{\ \ (こ)\ \ }(\boxed{\ \ (さ)\ \ })^n$
となる。さらに$d_n$=$\displaystyle\frac{a_n}{(\boxed{\ \ (あ)\ \ })^n}$とおくとき、$d_n$を$n$の式で表すと
$d_n$=$\boxed{\ \ (し)\ \ }\left\{(\boxed{\ \ (す)\ \ })^n-(\boxed{\ \ (せ)\ \ })^n\right\}$
となる。
単元: #大学入試過去問(数学)#学校別大学入試過去問解説(数学)#慶應義塾大学#数学(高校生)
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):
$\Large\boxed{2}$ 袋が2つ(袋1と袋2)および赤玉2個、白玉4個が用意されている。それぞれの袋に玉が3個ずつ入った状態として、次の3つがあり得る。
状態A:袋1に入っている赤玉が0個である状態
状態B:袋1に入っている赤玉が1個である状態
状態C:袋1に入っている赤玉が2個である状態
上記の各状態に対して、次の2段階からなる操作Tを考える。
操作T:袋1から玉を1個無作為に取り出し、それを袋2に入れる。次に、袋2から玉を1個無作為に取り出し、それを袋1に入れる。
(1)X,YをそれぞれA,B,Cのいずれかとする。状態Xに対し操作Tを1回施した結果、状態Yになる確率をP(X→Y)で表す。このとき、
P(A→A)=$\boxed{\ \ (あ)\ \ }$, P(A→B)=$\boxed{\ \ (い)\ \ }$, P(B→A)=$\boxed{\ \ (う)\ \ }$,
P(B→B)=$\boxed{\ \ (え)\ \ }$, P(C→A)=$\boxed{\ \ (お)\ \ }$, P(C→B)=$\boxed{\ \ (か)\ \ }$ である。
(2)以下、$n$を自然数とし、状態Bから始めて操作Tを繰り返し施す。操作Tを$n$回施し終えたとき、状態Aである確率を$a_n$、状態Bである確率を$b_n$、状態Cである確率を$c_n$とする。$n$≧2 とするとき、$a_n$,$b_n$,$c_n$と$a_{n-1}$,$b_{n-1}$,$c_{n-1}$の間には次の関係式が成り立つ。
$\left\{\begin{array}{1}
a_n=\boxed{\ \ (あ)\ \ }a_{n-1}+\boxed{\ \ (う)\ \ }b_{n-1}+\boxed{\ \ (お)\ \ }c_{n-1}\\
b_n=\boxed{\ \ (い)\ \ }a_{n-1}+\boxed{\ \ (え)\ \ }b_{n-1}+\boxed{\ \ (か)\ \ }c_{n-1}\\
\end{array}\right.$
したがって$b_n$と$b_{n-1}$の間には次の関係式が成り立つことが分かる。
$b_n$=$\boxed{\ \ (き)\ \ }b_{n-1}$+$\boxed{\ \ (く)\ \ }$
これより、$n$≧1 に対して$b_n$を$n$の式で表すと
$b_n$=$\boxed{\ \ (け)\ \ }$+$\boxed{\ \ (こ)\ \ }(\boxed{\ \ (さ)\ \ })^n$
となる。さらに$d_n$=$\displaystyle\frac{a_n}{(\boxed{\ \ (あ)\ \ })^n}$とおくとき、$d_n$を$n$の式で表すと
$d_n$=$\boxed{\ \ (し)\ \ }\left\{(\boxed{\ \ (す)\ \ })^n-(\boxed{\ \ (せ)\ \ })^n\right\}$
となる。
投稿日:2024.06.24

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{\Large\boxed{3}}\ 最初に袋の中に白玉が1個入っている。次の規則に従って、1回の操作につき\\
白玉または赤玉を1個ずつ加えていく。\\
・1回目の操作では、コインを投げ、表が出たときには赤玉を袋の中に1個加\\
え、裏が出たときには白玉を袋の中に1個加える。\\
・2回目以降の操作では、コインを投げ、表が出たときには赤玉を袋の中に1個\\
加え、裏が出たときには袋から玉を1個無作為に取り出し、その色を見てから\\
袋に戻し、さらに同じ色の玉を袋の中に1個加える。\\
(1) 2回目の操作を終えたとき、袋の中に白玉がちょうど2個入っている確率は\\
\boxed{\ \ サ\ \ }である。\\
(2) 3回目の操作を終えたとき、コインの表が2回、裏が1回出ていたという条件\\
の下で、袋の中に白玉がちょうど2個入っている条件つき確率は\boxed{\ \ シ\ \ }である。\\
以下、kは2以上の整数とし、k回目の操作を終えたときを考える。\\
(3)袋の中に白玉のみが入っている確率は\boxed{\ \ ス\ \ }である。\\
(4)1回目の操作で赤玉を加えたという条件の下で、袋の中に白玉がちょうどk個\\
入っている条件つき確率は\boxed{\ \ セ\ \ }である。\\
(5)袋の中に白玉がちょうどk個入っている確率は\boxed{\ \ ソ\ \ }である。
\end{eqnarray}

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問題文全文(内容文):
以下の問いに答えよ。なお、必要があれば以下の極限値の公式を用いてもよい。
$\lim_{x \to \infty}\frac{x}{e^x}=0$
(1)方程式$2^x=x^2 (x \gt 0)$の実数解の個数を求めよ。
(2)aを正の実数とし、xについての方程式$a^x=x^a (x \gt 0)$を考える。
$(\textrm{a})$方程式$a^x=x^a (x \gt 0)$の実数解の個数を求めよ。
$(\textrm{b})$方程式$a^x=x^a (x \gt 0)$でa,xがともに正の整数となるa,xの組$(a,x)$
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指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):
aを実数の定数として3次関数
$f(x)=9x^3-9x+a$
を考える。
(1) $y=f(x)$のグラフとx軸の共有点が2つ以上あるようなaの範囲は
$\boxed{ネ}\sqrt{\boxed{ノ}}\leqq a \leqq \boxed{ハ}\sqrt{\boxed{ヒ}}$である。
(2)$a= \boxed{ハ}\sqrt{\boxed{ヒ}}$のとき、方程式$f(x)= 0$の最も小さい解は
$\frac{\boxed{フ}}{\boxed{ヘ}}\sqrt{\boxed{ヒ}}$
であり、$y=f(x)$のグラフとx軸の囲む図形の面積は$\frac{\boxed{マ}}{\boxed{ミ}}$である。

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