福田の数学〜東京大学2025理系第4問〜関数の値が平方数となる条件 - 質問解決D.B.(データベース)

福田の数学〜東京大学2025理系第4問〜関数の値が平方数となる条件

問題文全文(内容文):

$\boxed{4}$

この問いでは、

$0$以上の整数の$2$乗になる数を平方数と呼ぶ。

$a$を正の整数とし、

$f_a (x) = x^2+x-a$とおく。

(1)$n$を正の整数とする。

$f_a(n)$は平方数ならば、$n\leqq a$であることを示せ。

(2)$f_a (n)$が平方数となる正の整数$n$の個数を

$N_a$とおく。

次の条件$(i),(ii)$が同値であることを示せ。

$(i)\quad N_a=1$である。

$(ii)\quad 4a+1$は素数である。

$2025$年東京大学理系過去問題
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問題文全文(内容文):

$\boxed{4}$

この問いでは、

$0$以上の整数の$2$乗になる数を平方数と呼ぶ。

$a$を正の整数とし、

$f_a (x) = x^2+x-a$とおく。

(1)$n$を正の整数とする。

$f_a(n)$は平方数ならば、$n\leqq a$であることを示せ。

(2)$f_a (n)$が平方数となる正の整数$n$の個数を

$N_a$とおく。

次の条件$(i),(ii)$が同値であることを示せ。

$(i)\quad N_a=1$である。

$(ii)\quad 4a+1$は素数である。

$2025$年東京大学理系過去問題
投稿日:2025.02.28

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問題文全文(内容文):
ある病院の入院患者10人に対して、病院内で作っている粉薬の評価を調査した。
調査の評価項目は、粉薬の「飲みやすさ」と、「飲みやすさ」の要因と考えられる
「匂い」「舌触り」、「味」の計4項目についてである。
10人の患者が、評価項目について最も満足な場合は10、最も不安な場合は1として、
1以上10以下の整数で評価した。表内の平均値、分散、共分散の数値は四捨五入
されていない正確な値である。(※動画参照)
「飲みやすさ」との共分散は、「飲みやすさ」に対する評価の偏差と、各評価項目
に対する評価の偏差の積の平均値である。
(1)$(\textrm{i})$患者番号5の「舌触り」に対する(t)の値は$\boxed{\ \ ニ\ \ }$である。
$(\textrm{ii})$「飲みやすさ」に対する評価の標準偏差の値は$\boxed{\ \ ヌ\ \ }$である。
(2)「飲みやすさ」に対する評価と「舌触り」に対する評価の相関係数の値を
分数で表すと$\boxed{\ \ ネ\ \ }$である。
(3)「飲みやすさ」と「匂い」、「飲みやすさ」と「舌触り」、「飲みやすさ」と「味」
の相関係数の値をそれぞれ$r_1,r_2,r_3$と表し、「匂い」、「舌触り」、「味」の評価の
平均値をそれぞれ$a_1,a_2,a_3$と表す。$a_i,r_i (1 \leqq i \leqq 3)$に対し、$\bar{ r }$と$\bar{ a }$は以下の式で定める。
$\bar{ r }=\frac{r_1+r_2+r_3}{3},\bar{ a }=\frac{a_1+a_2+a_3}{3}$
「飲みやすさ」との相関係数の値が最も1に近い評価項目は$\boxed{\ \ ノ\ \ }$である。
また、「$r_i-\bar{ r } \lt0$かつ$a_i-\bar{ a } \gt0$」を満たす評価項目をすべて挙げると$\boxed{\ \ ノ\ \ }$である。

(4)「匂い」、「舌触り」、「味」のうち、$\boxed{\ \ ハ\ \ }$にあてはまらない評価項目
(以降、この評価項目をXと表す)に関して改良を行った。改良後の紛薬に対して、同じ10人の
患者がXと「飲みやすさ」について再び評価した。
改良後の調査結果では、Xの評価は10人全員の評価が改良前に比べてそれぞれ1上がっていた。
改良後のXの評価の平均値を求めると$\boxed{\ \ ヒ\ \ }$であり、標準偏差は改良前調査における値と
比べて$\boxed{\ \ フ\ \ }$。また、「飲みやすさ」の評価については、改良前の調査において評価が
1以上4以下の場合は2上がり、5以上9以下の場合は1上がり、10の場合は評価が変わらず
10であった。よって改良後の「飲みやすさ」に対する評価の平均値を求めると$\boxed{\ \ ヘ\ \ }$であり、
標準偏差は改良前の調査における値と比べて$\boxed{\ \ ホ\ \ }$。

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