福田の数学〜早稲田大学2021年教育学部第4問〜三角形の個数を数える - 質問解決D.B.(データベース)

福田の数学〜早稲田大学2021年教育学部第4問〜三角形の個数を数える

問題文全文(内容文):
\begin{eqnarray}
{\Large\boxed{4}} 1辺の長さが1の正三角形を下図(※動画参照)のように積んでいく。図の中には大きさの\\異なったいくつかの正三角形が含まれているが、底辺が下側にあるものを「上向きの正三角形」、\\
底辺が上側にあるものを「下向きを正三角形」とよぶことにする。例えば、\\
この図(※動画参照)は1辺の長さが1の正三角形を4段積んだものであり、1辺の長さ\\
が1の上向きの正三角形は10個あり、1辺の長さが2の上向き正三角形は6個ある。\\
また1辺の長さが1の下向きの正三角形は6個ある。上向きの正三角形の総数は\\
20であり、下向きの正三角形の総数は7である。こうした正三角形の個数に関して\\
次の問いに答えよ。\\
(1)1辺の長さが1の正三角形を5段積んだとき、上向きと下向きとを合わせた\\
正三角形の総数を求めよ。\\
(2)1辺の長さが1の正三角形をn段(ただしnは自然数)積んだとき、上向きの正三角形\\
の総数を求めよ。\\
(3)1辺の長さが1の正三角形をn段(ただしnは自然数)積んだとき、下向きの正三角形\\
の総数を求めよ。
\end{eqnarray}
単元: #大学入試過去問(数学)#数列#数列とその和(等差・等比・階差・Σ)#学校別大学入試過去問解説(数学)#早稲田大学#数学(高校生)#数B
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):
\begin{eqnarray}
{\Large\boxed{4}} 1辺の長さが1の正三角形を下図(※動画参照)のように積んでいく。図の中には大きさの\\異なったいくつかの正三角形が含まれているが、底辺が下側にあるものを「上向きの正三角形」、\\
底辺が上側にあるものを「下向きを正三角形」とよぶことにする。例えば、\\
この図(※動画参照)は1辺の長さが1の正三角形を4段積んだものであり、1辺の長さ\\
が1の上向きの正三角形は10個あり、1辺の長さが2の上向き正三角形は6個ある。\\
また1辺の長さが1の下向きの正三角形は6個ある。上向きの正三角形の総数は\\
20であり、下向きの正三角形の総数は7である。こうした正三角形の個数に関して\\
次の問いに答えよ。\\
(1)1辺の長さが1の正三角形を5段積んだとき、上向きと下向きとを合わせた\\
正三角形の総数を求めよ。\\
(2)1辺の長さが1の正三角形をn段(ただしnは自然数)積んだとき、上向きの正三角形\\
の総数を求めよ。\\
(3)1辺の長さが1の正三角形をn段(ただしnは自然数)積んだとき、下向きの正三角形\\
の総数を求めよ。
\end{eqnarray}
投稿日:2021.06.04

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指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):
\begin{eqnarray}
{\Large\boxed{3}} 自然数nについて、連立不等式\\
\\
\left\{\begin{array}{1}
x \geqq 0\\
\displaystyle\frac{1}{4}x+\frac{1}{5}|y| \leqq n\\
\end{array}\right.\\
\\
を満たす整数の組(x,\ y)の個数は、n=1のときは\\
\boxed{\ \ シ\ \ }であり、nの式で表すと\\
\\
\boxed{\ \ ス\ \ }n^2+\boxed{\ \ セ\ \ }n+\boxed{\ \ ソ\ \ }\\
\\
となる。
\end{eqnarray}

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問題文全文(内容文):
'98一橋大学過去問題
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指導講師: 鈴木貫太郎
問題文全文(内容文):
$a_1=15$であり,$n$を自然数とする.
$a_n-2a_{n-1}+4^n-1$

(1)$a_n$を$n$の式で表せ.
(2)$\displaystyle \sum_{n=1}^{\infty}\dfrac{2^n}{a_n}$

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指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):
複数の玉が人った袋から玉を 1 個取り出して袋に戻す事象を考える。どの玉も同じ確率で取り出されるものとし、nを自然数として、以下の間いに答えよ。
(1) 袋の中に赤玉 1 個と黒玉 2 個が入っている。この袋の中から玉を 1 個取り出し、取り出した玉と同じ色の玉をひとつ加え、合計 2 個の玉を袋に戻すという試行を繰り返す。n回目の試行において赤玉が取り出される確率を$p_{ n }$とすると、$p_{ 2 }=\dfrac{\fbox{ア}}{\fbox{イ}}, p_{ 3 }=\dfrac{\fbox{ウ}}{\fbox{エ}}$
( 2 )袋の中に赤玉 3 個と黒玉 2 個が人っている。この袋の中から玉を 1 個取り出し、赤玉と黒玉を 1 個ずつ、合計 2 個の球を袋に戻す試行を繰り返す。n回目の試行において赤玉が取り出される確率を$p_{ n }$とすると、次式が成り立つ。
$p_{ 2 }=\dfrac{\fbox{オカ}}{\fbox{キク}}, p_{ 3 }=\dfrac{\fbox{ケコ}}{\fbox{サシ}}$
n回目の試行開始時点で袋に人っている玉の個数$M_{ n } はM_{ n }=n+\fbox{ス}$であり、この時点で袋に入っていると期待される赤玉の個数$R_{ n }はR_{ n }=M_{ n }×P_{ n }$と表される。n回目の試行において、黒玉が取り出された場合にのみ、試行後の赤玉の個数が施行前と比べて$\fbox{セ}$個増えるため、n+ 1 回目の試行開始時点で袋に入っていると期待される赤玉の個数は$R_{ n+1 }=R_{ n }+(1-P_{ n })×\fbox{セ}$となる。したがって、
$P_{ n+1 }=\dfrac{n+\fbox{ソ}}{n+\fbox{タ}}×P_{ n }+\dfrac{1}{n+\fbox{チ}}$
が成り立つ。このことから、$(n+3)×(n+\fbox{ツ})×(P_{n}-\dfrac{\fbox{テ}}{\fbox{ト}})$がnに依らず一定となる事が分かり、$\displaystyle \lim_{ n \to \infty } P_n =\dfrac{\fbox{ナ}}{\fbox{ニ}}$と求められる。

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指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):
$\Large\boxed{1}$ 関数$f(x)$を
$f(x)$=$\left\{\begin{array} \\
\frac{1}{2}x+\frac{1}{2} (x≦ 1)\\
2x-1 (x \gt 1)\\
\end{array}\right.$
で定める。aを実数とし、数列$\left\{a_n\right\}$を
$a_1$=a, $a_{n+1}$=$f(a_n)$ (n=1,2,3,...)
で定める。以下の問いに答えよ。
(1)すべての実数xについて$f(x)$≧x が成り立つことを示せ。
(2)a≦1のとき、すべての正の整数nについて$a_n$≦1が成り立つことを示せ。
(3)数列$\left\{a_n\right\}$の一般項をnとaを用いて表せ。

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