福田の数学〜京都大学2023年理系第6問〜チェビシェフの多項式と論証(PART1) - 質問解決D.B.(データベース)

福田の数学〜京都大学2023年理系第6問〜チェビシェフの多項式と論証(PART1)

問題文全文(内容文):
$\Large\boxed{6}$ pを3以上の素数とする。また、θを実数とする。
(1)$\cos3\theta$と$\cos4\theta$を$\cos\theta$の式として表せ。
(2)$\cos\theta$=$\frac{1}{p}$のとき、θ=$\frac{m}{n}$・$\pi$となるような正の整数m,nが存在するか否かを理由をつけて判定せよ。

チェビシェフの多項式
$\cos n\theta$=$T_n$($\cos\theta$)を満たすn次の多項式$T_n(x)$が存在し、その係数はすべて整数であり、最高次の係数が$2^{n-1}$である。
これが、すべての自然数nについて成り立つことを数学的帰納法で証明せよ。

2023京都大学理系過去問
単元: #式の計算(単項式・多項式・式の四則計算)#数Ⅱ#大学入試過去問(数学)#三角関数#学校別大学入試過去問解説(数学)#その他#推理と論証#推理と論証#京都大学#数学(高校生)
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):
$\Large\boxed{6}$ pを3以上の素数とする。また、θを実数とする。
(1)$\cos3\theta$と$\cos4\theta$を$\cos\theta$の式として表せ。
(2)$\cos\theta$=$\frac{1}{p}$のとき、θ=$\frac{m}{n}$・$\pi$となるような正の整数m,nが存在するか否かを理由をつけて判定せよ。

チェビシェフの多項式
$\cos n\theta$=$T_n$($\cos\theta$)を満たすn次の多項式$T_n(x)$が存在し、その係数はすべて整数であり、最高次の係数が$2^{n-1}$である。
これが、すべての自然数nについて成り立つことを数学的帰納法で証明せよ。

2023京都大学理系過去問
投稿日:2023.03.21

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指導講師: 理数個別チャンネル
問題文全文(内容文):
問題1.右の図は、縦の長さがa ㎝、横の長さがb ㎝の長方形と、1辺の長さがc ㎝の正方形です。次の問いに答えなさい。
(1) 長方形の周の長さを、a、b を用いて表しなさい。
(2) 長方形の面積の2倍と正方形の面積を合わせた面積は150 ㎝²未満です。この数量の関係を表した式はどれですか。
下の①~⑥の中から1つ選びなさい。
   ① 2ab + c² > 150  ② 2ab + c² ≧ 150  ③ 2ab + c² < 150  
   ④ 2ab + c² ≦ 150  ⑤ a²b²+ c² < 150  ⑥ a²b²+ c² ≦ 150
 
問題2.底面が1辺8㎝の正方形で、高さが6㎝の2つの正四角錐があります。右の図の八面体ABCDEFは、この2つの正四角錐を
ぴったり合わせたものです。次の問いに答えなさい。
(3) 辺CDとねじれの位置にある辺はどれですか。すべて答えなさい。
(4) この八面体の体積は何㎝³ですか。単位をつけて答えなさい。
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【高校受験対策/数学】死守57

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指導講師: とある男が授業をしてみた
問題文全文(内容文):
高校受験対策・死守57

①$6\times (-3)$を計算しなさい。

②$9-(-4)^2 \times \frac{5}{8}$を計算しなさい。

③$a^2b×21b \div 7a$を計算しなさい。

④連立方程式
$0.2x+1.5y=4$
$x-3y=-1$を解きなさい。

⑤$\frac{12}{\sqrt{3}}-3\sqrt{6} \times \sqrt{8}$を計算しなさい。

⑥二次方程式$x^2+5x+5=0$を解きなさい。

⑦ある美術館の入館料は、おとな1人が$a$円、中学生1人が$b$円である。
このとき、不等式$2a+3b \gt 2000$が表している数量の関係として最も適当なものを、次のア~エのうちから1つ選び、符号で答えなさい。

ア おとな2人と中学生3人の入館料の合計は、2000円より安い。
イ おとな2人と中学生3人の入館料の合計は、2000円より高い。
ウ おとな2人と中学生3人の入館料の合計は、2000円以下である。
エ おとな2人と中学生3人の入館料の合計は、2000円以上である。

⑧-5、-2、-1、3、6、10の整数が1つずつ書かれた6枚のカードがある。
この6枚のカードをよくきって、同時に2枚ひく。
このとき、ひいた2枚のカードに書かれた数の平均値が、自然数になる確率を求めなさい。
ただし、どのカードをひくことも同様に確からしいものとする。
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${\Large\boxed{1}}$ $\displaystyle \frac{a+b+c+d}{4} \geqq \sqrt[4]{abcd}$ を既知として、$\displaystyle \frac{a+b+c}{3} \geqq \sqrt[3]{abc}$ を証明せよ。
ただし、$a,b,c,d$は全て正の数であるとする。

${\Large\boxed{2}}\ \boxed{1}$を利用して、$n$個の変数の相加・相乗平均の関係を証明せよ。
つまり、$n$個の正の数$a_1,a_2,\cdot,a_n$に対して
$\displaystyle \frac{a_1+a_2+\cdots+a_n}{n} $$\geqq \sqrt[n]{a_1a_2\cdots a_n}$
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