福田の数学〜互除法の操作回数を最大にするには〜慶應義塾大学2023年環境情報学部第1問(1)〜ユークリッドの互除法 - 質問解決D.B.(データベース)

福田の数学〜互除法の操作回数を最大にするには〜慶應義塾大学2023年環境情報学部第1問(1)〜ユークリッドの互除法

問題文全文(内容文):
${\large\boxed{ 1 }}$(1)正の整数$\textit{m}$と$\textit{n}$の最大公約数を効率よく求めるには、$\textit{m}$を$\textit{n}$で割った時の余りを$\textit{r}$としたとき、$\textit{m}$と$\textit{n}$の最大公約数と$\textit{n}$と$\textit{r}$の最大公約数が等しいことを用いるとよい。たとえば、455と208の場合、次のように余りを求める計算を3回行うことで最大公約数13を求めることができる。

455÷208=2・・・39
208÷39=5・・・13
39÷13=3・・・0

このように余りを求める計算をして最大公約数を求める方法をユークリッドの互除法という。20711と15151の最大公約数は${\boxed{ア}}$である。
100以下の正の整数$m$と$n$(ただし$m \gt n$とする)の最大公約数を
ユークリッドの互除法を用いて求めるとき、
余りを求める計算の回数が最も多く必要になるのは
$m={\boxed{イ}},n={\boxed{ウ}}$のときである。

2023慶應義塾大学環境情報学部過去問
単元: #数A#大学入試過去問(数学)#整数の性質#ユークリッド互除法と不定方程式・N進法#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):
${\large\boxed{ 1 }}$(1)正の整数$\textit{m}$と$\textit{n}$の最大公約数を効率よく求めるには、$\textit{m}$を$\textit{n}$で割った時の余りを$\textit{r}$としたとき、$\textit{m}$と$\textit{n}$の最大公約数と$\textit{n}$と$\textit{r}$の最大公約数が等しいことを用いるとよい。たとえば、455と208の場合、次のように余りを求める計算を3回行うことで最大公約数13を求めることができる。

455÷208=2・・・39
208÷39=5・・・13
39÷13=3・・・0

このように余りを求める計算をして最大公約数を求める方法をユークリッドの互除法という。20711と15151の最大公約数は${\boxed{ア}}$である。
100以下の正の整数$m$と$n$(ただし$m \gt n$とする)の最大公約数を
ユークリッドの互除法を用いて求めるとき、
余りを求める計算の回数が最も多く必要になるのは
$m={\boxed{イ}},n={\boxed{ウ}}$のときである。

2023慶應義塾大学環境情報学部過去問
投稿日:2023.12.08

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指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):
${\Large\boxed{2}}$ 
ジョーカーを除いた52枚のトランプでポーカーを行う。トランプには♠♧♦♡の4つのスートのそれぞれに1から13までの数が書かれた13枚のカードがある。(1,11,12,13の代わりに、A,J,Q,Kの記号を用いることが多い)
「10,J,Q,K,A」の組合せはストレートやストレートフラッシュとして認めるが、Aを超えて「J,Q,K,A,2」のように2まで含めるものは認めない。52枚のカードから5枚を抜き出す組合せの数は${}_{52}\textrm{C}_5=2598960$通りあるが、それがストレートフラッシュとなる組合せの数を求めてみよう。ストレートフラッシュの5枚のカードの最小の数は$1,2,\ldots,\boxed{\ \ アイ\ \ }$のどれかであるから、それぞれのスートごとに$\boxed{\ \ アイ\ \ }$通り考えられる。よって、$4\times \boxed{\ \ アイ\ \ }=\boxed{\ \ ウエ\ \ }$通りのストレートフラッシュの組合せがある。また、ストレートについては、数は順番に並んでいるが、スートがそろっていない組合せの数なので$\boxed{\ \ オカキクケ\ \ }$通りある。
次に、フルハウスとなる組合せの数を求めてみよう。同じ数のカードが3枚と2枚のふたつの組があり、3枚の組を選ぶ組合せ$\boxed{\ \ コサ\ \ }\times {}_4\textrm{C}_3$、残り2枚のカードを選ぶ組合せは$\boxed{\ \ シス\ \ }\times {}_4\textrm{C}_2$であるから、フルハウスとなる組合せの数は$\boxed{\ \ コサ\ \ }\times{}_4\textrm{C}_3\times$$\boxed{\ \ シス\ \ }\times$${}_4\textrm{C}_2=\boxed{\ \ セソタチ\ \ }$ 通りである。

2021慶應義塾大学環境情報学部過去問
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福田の数学〜早稲田大学2023年教育学部第1問(4)〜三角形の面積の最大Part2

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指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):
$\Large\boxed{1}$ (4)辺の長さが3,4,5の3角形がある。それぞれの辺の中点上に3つの点A,B,Cがあり、ある時刻から同時に動き出し、3点とも反時計回りに速さ1で3角形の周上を回る(ある辺から頂点に到達したらその頂点を含む別の辺へと進む)とする。3角形ABCの面積が最大になるときの面積を求めよ。
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問題文全文(内容文):
箱の中に1文字ずつ書かれたカードが10枚ある。そのうち5枚にはA、
3枚にはB、2枚にはCと書かれている。箱から1枚ずつ、3回カードを
取り出す試行を考える。
(1)カードを取り出すごとに箱に戻す場合、1回目と3回目に取り出したカード
の文字が一致する確率を求めよ。
(2)取り出したカードを箱に戻さない場合、1回目と3回目に取り出したカード
の文字が一致する確率を求めよ。
(3)取り出したカードを箱に戻さない場合、2回目に取り出したカードの文字が
Cであるとき、1回目と3回目に取り出したカードの文字が一致する
条件つき確率を求めよ。

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指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):
$\boxed{3}$

$0\lt p\lt 1$とする。

表が出る確率が$p$、裏が出る確率が$1-p$である

$1$枚のコインを使って次のゲームを行う。

・ゲームの開始時点で点数は$0$点

・コインを投げ続け、表が出るごとに$1$点加算し、
 裏が出たときは点数はそのまま

・$2$回続けて裏が出たらゲームは終了。

$0$以上の整数$n$に対し、ゲームが終わったときに

$n$点となっている確率を$Q_n$とする。

(1)$Q_1,Q_2$を$p$を用いて表せ。

(2)$Q_2$を$n$と$p$を用いて表せ。

(3)$0\lt x\lt 1$を満たす実数$x$に対して次式が

成り立つことを示せ。

$\dfrac{1}{(1-x)^2}=\displaystyle \sum_{k=0}^{\infty}(n+1)x^n$

必要ならば$0\lt x \lt 1$のとき

$\displaystyle \lim_{n\to\infty} nx^n=0$であることを

証明なしで使ってもよい。

(4)無限級数$\displaystyle \sum_{n=0}^{\infty} nQn$を$p$を用いて表せ。

$2025$年東京科学大学(旧・東京工業大学)
理系過去問題
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