福田の数学〜早稲田大学2024教育学部第1問(2)〜空間で格子点を頂点とする正六角形の一辺の長さの最小値 - 質問解決D.B.(データベース)

福田の数学〜早稲田大学2024教育学部第1問(2)〜空間で格子点を頂点とする正六角形の一辺の長さの最小値

問題文全文(内容文):
$x$ 座標、$y$ 座標、$z$ 座標がすべて整数であるような $xyz$ 空間の点を格子点と呼ぶ。頂点がすべて格子点であるような $xyz$ 空間内の正 $6$ 角形の $1$ 辺の長さの最小値を求めよ。
単元: #数A#図形の性質#数学(高校生)
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):
$x$ 座標、$y$ 座標、$z$ 座標がすべて整数であるような $xyz$ 空間の点を格子点と呼ぶ。頂点がすべて格子点であるような $xyz$ 空間内の正 $6$ 角形の $1$ 辺の長さの最小値を求めよ。
投稿日:2024.10.26

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指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):
表と裏が出る確率がそれぞれ $\frac{1}{2}$ である硬貨がある。座標平面において、原点 $(0,0)$ に置かれた点 $\mathrm{A}$ および座標 $(1,0)$ に置かれた点 $\mathrm{B}$ を、硬貨を $1$ 回投げるごとに以下の規則 $(R)$ に従って動かし、 $n$ 回硬貨を投げた直後における点 $\mathrm{A,B}$ の位置について考える。
規則 $(R)$:
・表が出たとき、 $\mathrm{A}$ は動かさず、 $\mathrm{B}$ は $\mathrm{A}$ を中心に反時計回りに $90^{\circ}$ 回転した位置に動かす。
・裏が出たとき、$\mathrm{B}$ は動かさず、 $\mathrm{A}$ は $\mathrm{B}$ を中心に反時計回りに $90^{\circ}$ 回転した位置に動かす。
$(1)$ $n=10$ のとき、$\overrightarrow{\mathrm{AB}}=(\fbox{タ},\fbox{チ})$
$(2)$ $n=3$ のとき、 $\mathrm{A}$ が位置することが可能な座標の総数は $\fbox{ツ}$ である。
$(3)$ $n=4$ のとき、 $\mathrm{A}$ が原点にある確率は $\displaystyle \frac{\fbox{テ}}{\fbox{ト}}$ であり、 $\mathrm{A}$ が $x$ 軸上にある確率は $\displaystyle \frac{\fbox{ナ}}{\fbox{ニ}}$ である。
$(4)$ $n=8$ のとき、 $\mathrm{A}$ が原点にある確率は $\displaystyle \frac{\fbox{ヌ}}{\fbox{ネ}}$ であり、 $\mathrm{A}$ が $x$ 軸上にある確率は $\displaystyle \frac{\fbox{ノ}}{\fbox{ハ}}$ である。
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