大阪市立大 無理数の証明 - 質問解決D.B.(データベース)

大阪市立大 無理数の証明

問題文全文(内容文):
(1)$m,n$を自然数とし,$m\gt n$とする.$2^{\frac{n}{m}}$は無理数であることを示せ.
(2)$2^{\frac{1}{3}}$は有理数係数の2次方程式の解にならないことを示せ.

1993大阪市立大過去問
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問題文全文(内容文):
(1)$m,n$を自然数とし,$m\gt n$とする.$2^{\frac{n}{m}}$は無理数であることを示せ.
(2)$2^{\frac{1}{3}}$は有理数係数の2次方程式の解にならないことを示せ.

1993大阪市立大過去問
投稿日:2020.10.22

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2次関数の値の範囲と最大値・最小値
①$y=x^2-2x+1$を定義域(0 \leqq x \leqq 3)でグラフをかけ

②$y=2x^2-4x+1$について$-1 \leq z \leq 2$の範囲での最大値と最小値を求めよ

③$y=-3x^2-4x-1$について$1 \leq z \leq 3$の範囲での最大値と最小値を求めよ
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(1)
ストライドを$x$、ピッチを$z$とおく。
ピッチは1秒あたりの少数、ストライドは1歩あたりの進む距離なので、1秒あたりの進む距離すなわち平均速度は、$x$と$z$を用いて[ア](m/秒)と表される。
これより、タイムと、ストライド、ピッチとの関係は
タイム=$\displaystyle \frac{100}{[ア]}$

と表されるので、[ア]が最大になるときにタイムが最もよくなる。
ただし、タイムがよくなるとは、タイムの値が小さくなることである。

[ア]を以下から選べ。
⓪$x+z$
①$z-x$
②$xz$

③$\displaystyle \frac{x+z}{[2]}$

④$\displaystyle \frac{z-x}{[2]}$

⑤$\displaystyle \frac{xz}{[2]}$


(2)
男子短距離100m走の選手である太郎さんは、①に着目して、タイムが最もよくなるストライドとピッチを考えることにした。
次の表は、太郎さんが練習で100mを3回走ったときのストライドとピッチのデータである。
-----------------
      1回目 2回目 3回目
ストライド  2.05 2.10 2.15
ピッチ 4,70 4.60 4.50
-----------------
また、ストライドとピッチにはそれぞれ限界がある。
太郎さんの場合、ストライドの最大値は2.40、ピッチの最大値は4.80である。
太郎さんは、上の表から、ストライドが0.05大きくなるとピッチが0.1小さくなるという関係があると考えて、ピッチがストライドの1次関数としてなされると仮定した。
このとき、ピッチ$z$はストライド$x$を用いて
$z=[イウ]x+\displaystyle \frac{[エオ]}{5}$ と表される。

②が太郎さんのストライドの最大値2.40とピッチの最大値4.80まで成り立つと仮定すると、$x$の値の範囲は次のようになる。
$[カ].[キク]\leqq x \leqq 2.40$

$y=[ア]$とおく。
②を$y=[ア]$に代入することにより、$y$と$x$の関数として表すことができる。
太郎さんのタイムが最もよくなるストライドとピッチを求めるためには、$[カ].[キク]\leqq x \leqq 2.40$の範囲で$y$の値を最大にする$x$の値を見つければよい。
このとき、$y$の値が最大になるのは$x=[ケ].[コサ]$のときである。
よって、太郎さんのタイムが最もよくなるのは、ストライドが[ケ].[コサ]のときであり、このとき、ピッチは[シ].[スセ]である。
このときの太郎さんのタイムは①により[ソ]である。

[ソ]については、最も適当なものを、次の⓪~⑤のうちから、一つ選べ。
⓪9.68
①9.97
②10.09
③10.33
④10.42
⑤10.55
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$\boxed{2}$

整数$a,b,c$は条件

$2\leqq a \lt b \lt c \leqq 6$を満たすとする。

(1)不等式$a+b\gt c$を満たすような

$(a+b+c)$をすべて挙げよ。

(2)不等式$a^2+b^2\geqq c^2$を満たすような

$(a+b+c)$をすべて挙げよ。

(3) (2)で求めた$(a,b,c)$について、

頂点$A,B,C$と向かい合う辺の長さがそれぞれ

$a,b,c$で与えられる$\triangle ABC$を考える。

このようなすべての$\triangle ABC$について

$\cos \angle ACB$を求めよ。

$2025$年北海道大学文系過去問題
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