東海大(医)バーゼル問題を導く - 質問解決D.B.(データベース)

東海大(医)バーゼル問題を導く

問題文全文(内容文):
①$(\sqrt x+i)^7$の虚部は?
②$(\sqrt x+i)^7$が実数になる$x$を求めよ.
③②を満たす$x$の和を求めよ.
④$(\sqrt x+i)^{2n+1}$の虚部の$x$の$n$次と$(n-1)$次の係数を求めよ.
⑤$\displaystyle \sum_{k-1}^n \dfrac{1}{\tan^2\dfrac{k}{2n+1}\pi}$
⑥$0\lt \theta \lt \dfrac{\pi}{2}$なら$\sin\theta \lt \theta \lt \tan\theta$
$ \dfrac{1}{\tan^2\theta}\lt \dfrac{1}{\theta^2}\lt \dfrac{1}{\sin^2\theta}$である.
⑦$\displaystyle \sum_{k-1}^{\infty}\dfrac{1}{k^2}$を求めよ.

2018東海大(医)過去問
単元: #数Ⅱ#微分法と積分法#平均変化率・極限・導関数#数学(高校生)
指導講師: 鈴木貫太郎
問題文全文(内容文):
①$(\sqrt x+i)^7$の虚部は?
②$(\sqrt x+i)^7$が実数になる$x$を求めよ.
③②を満たす$x$の和を求めよ.
④$(\sqrt x+i)^{2n+1}$の虚部の$x$の$n$次と$(n-1)$次の係数を求めよ.
⑤$\displaystyle \sum_{k-1}^n \dfrac{1}{\tan^2\dfrac{k}{2n+1}\pi}$
⑥$0\lt \theta \lt \dfrac{\pi}{2}$なら$\sin\theta \lt \theta \lt \tan\theta$
$ \dfrac{1}{\tan^2\theta}\lt \dfrac{1}{\theta^2}\lt \dfrac{1}{\sin^2\theta}$である.
⑦$\displaystyle \sum_{k-1}^{\infty}\dfrac{1}{k^2}$を求めよ.

2018東海大(医)過去問
投稿日:2021.03.22

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#35 数検1級1次 過去問 複素数

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指導講師: ますただ
問題文全文(内容文):
$\sqrt{ 1+\sqrt{ 3 }i }+\sqrt{ 1-\sqrt{ 3 }i }$を簡単にせよ
ただし、外側の平方根の実数部の値は正とする。
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福田の数学〜九州大学2023年理系第4問〜加法定理が成り立つ関数を調べるPART2

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単元: #数Ⅱ#大学入試過去問(数学)#三角関数#加法定理とその応用#微分とその応用#微分法#学校別大学入試過去問解説(数学)#数学(高校生)#九州大学#数Ⅲ
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):
$\Large\boxed{4}$ 以下の文章を読んで後の問いに答えよ。
三角関数$\cos x$, $\sin x$については加法定理が成立するが、逆に加法定理を満たす関数はどのようなものがあるだろうか。実数全体を定義域とする実数値関数$f(x)$, $g(x)$が以下の条件を満たすとする。
(A)すべてのx, yについて$f(x+y)$=$f(x)$$f(y)$-$g(x)$$g(y)$
(B)すべてのx, yについて$g(x+y)$=$f(x)$$g(y)$+$g(x)$$f(y)$
(C)$f(0)$$\ne$0
(D)$f(x)$, $g(x)$はx=0で微分可能で$f'(0)$=0, $g'(0)$=1
条件(A), (B), (C)から$f(0)$=1, $g(0)$=0 がわかる。以上のことから$f(x)$, $g(x)$はすべてのxの値で微分可能で、$f'(x)$=$-g(x)$, $g'(x)$=$f(x)$が成立することが示される。上のことから$\left\{f(x)+ig(x)\right\}$$(\cos x-i\sin x)$=1 であることが、実部と虚部を調べることによりわかる。ただし$i$は虚数単位である。よって条件(A), (B), (C), (D)を満たす関数は三角関数$f(x)$=$\cos x$, $g(x)$=$\sin x$であることが示される。
さらに、a, bを実数でb≠0とする。このとき条件(D)をより一般的な(D)', $f(x)$, $g(x)$はx=0で微分可能で$f'(0)$=a, $g'(0)$=b
におきかえて、条件(A), (B), (C), (D)'を満たす$f(x)$, $g(x)$はどのような関数になるか考えてみる。この場合でも、条件(A), (B), (C)から$f(0)$=1, $g(0)$=0が上と同様にわかる。ここで
$p(x)$=$e^{-\frac{a}{b}x}f(\frac{x}{b})$, $q(x)$=$e^{-\frac{a}{b}x}g(\frac{x}{b})$
とおくと、条件(A), (B), (C), (D)において、$f(x)$を$p(x)$に、$g(x)$を$q(x)$におきかえた条件が満たされる。すると前半の議論により、$p(x)$, $q(x)$がまず求まり、このことを用いると$f(x)$=$\boxed{\ \ ア\ \ }$, $g(x)$=$\boxed{\ \ イ\ \ }$が得られる。
(1)下線部①について、$f(0)$=1, $g(0)$=0であることを示せ。
(2)下線部②について、$f(x)$がすべてのxの値で微分可能な関数であり、
$f'(x)$=$-g(x)$となることを示せ。
(3)下線部③について、下線部①、下線部②の事実を用いることにより、
$\left\{f(x)+ig(x)\right\}$$(\cos x-i\sin x)$=1 となることを示せ。
(4)下線部④について、条件(B), (D)において、$f(x)$を$p(x)$に、$g(x)$を$q(x)$におきかえた条件が満たされることを示せ。つまり$p(x)$を$q(x)$が、
(B)すべてのx, yについて、$q(x+y)$=$p(x)$$q(y)$+$q(x)$$p(y)$
(D)$p(x)$, $q(x)$はx=0 で微分可能で$p'(0)$=0, $q'(0)$=1
を満たすことを示せ。また空欄$\boxed{\ \ ア\ \ }$, $\boxed{\ \ イ\ \ }$に入る関数を求めよ。

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(1)
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(2)
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指導講師: 鈴木貫太郎
問題文全文(内容文):
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$3^x-54x+135=0$
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