福田次郎
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福田のおもしろ数学430〜整式を満たす整数解の性質
単元：
#数Ⅰ#数と式#式の計算（整式・展開・因数分解）#数学(高校生)
指導講師：
福田次郎
問題文全文(内容文)：
整数係数の整式$P(x)$に対して
$P(x)=1$と$P(x)＝3＄がともに整数解をもつとき、
$P(x)=2$
は異なる$2$つの整数解をもてるか？
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整数係数の整式$P(x)$に対して
$P(x)=1$と$P(x)＝3＄がともに整数解をもつとき、
$P(x)=2$
は異なる$2$つの整数解をもてるか？
福田の数学〜京都大学2025理系第1問(1)〜複素数の絶対値の取り得る値の最大最小
単元：
#数Ⅱ#大学入試過去問(数学)#複素数と方程式#複素数#学校別大学入試過去問解説(数学)#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)：
$\boxed{1}$
(1)$i$は虚数単位とする。
複素数$z$が、
絶対値が$2$である複素数全体を動くとき、
$\left \vert z-\dfrac{i}{z}\right \vert$
の最大値と最小値を求めよ。
$2025$年京都大学理系過去問題
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$\boxed{1}$
(1)$i$は虚数単位とする。
複素数$z$が、
絶対値が$2$である複素数全体を動くとき、
$\left \vert z-\dfrac{i}{z}\right \vert$
の最大値と最小値を求めよ。
$2025$年京都大学理系過去問題
福田のおもしろ数学429〜複雑な無理関数の最大値
単元：
#関数と極限#関数（分数関数・無理関数・逆関数と合成関数）#数学(高校生)#数Ⅲ
指導講師：
福田次郎
問題文全文(内容文)：
$xy+x\sqrt{1-y^2}+y\sqrt{1-x^2}$
$\qquad -\sqrt{(1-x^2)(1-y^2)}$
の最大値を求めよ。
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$xy+x\sqrt{1-y^2}+y\sqrt{1-x^2}$
$\qquad -\sqrt{(1-x^2)(1-y^2)}$
の最大値を求めよ。
福田の数学〜東京大学2025文系第4問〜放物線で囲まれた面積の最大値
単元：
#連立方程式#数Ⅱ#大学入試過去問(数学)#図形と方程式#軌跡と領域#学校別大学入試過去問解説(数学)#東京大学#数学(高校生)
指導講師：
福田次郎
問題文全文(内容文)：
$\boxed{4}$
$a$は実数とする。
座標平面において、次の連立不等式の表す領域の
面積を$S(a)$とする。
$\begin{eqnarray}
\left\{
\begin{array}{l}
y \leqq -\dfrac{1}{2}x^2+2 \\
y \geqq \vert x^2+a \vert \\\
-1 \leqq x \leqq 1
\end{array}
\right.
\end{eqnarray}$
$a$が$ 2\leqq a \leqq 2$の範囲を動くとき、
$S(a)$の最大値を求めよ。
$2025$年東京大学文系過去問
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$\boxed{4}$
$a$は実数とする。
座標平面において、次の連立不等式の表す領域の
面積を$S(a)$とする。
$\begin{eqnarray}
\left\{
\begin{array}{l}
y \leqq -\dfrac{1}{2}x^2+2 \\
y \geqq \vert x^2+a \vert \\\
-1 \leqq x \leqq 1
\end{array}
\right.
\end{eqnarray}$
$a$が$ 2\leqq a \leqq 2$の範囲を動くとき、
$S(a)$の最大値を求めよ。
$2025$年東京大学文系過去問
福田のおもしろ数学428〜√n+1-√n-1が有理数になるような整数nが存在するかどうかを考える
単元：
#数Ⅰ#数と式#実数と平方根（循環小数・有理数・無理数・絶対値・平方根計算・2重根号）#数学(高校生)
指導講師：
福田次郎
問題文全文(内容文)：
$\sqrt{n+1}-\sqrt{n-1}$が有理数となる
整数$n$は存在するか？
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$\sqrt{n+1}-\sqrt{n-1}$が有理数となる
整数$n$は存在するか？
福田の数学〜東京大学2025文系第3問〜確率漸化式
単元：
#数A#大学入試過去問(数学)#場合の数と確率#確率#学校別大学入試過去問解説(数学)#東京大学#数学(高校生)
指導講師：
福田次郎
問題文全文(内容文)：
$\boxed{3}$
白玉$2$個が横に並んでいる。
投げたとき表と裏の出る確率が
それぞれ$\dfrac{1}{2}$のコインを用いて、
次の手順 (＊) をくり返し、
白玉または黒玉を横一列に並べていく。
手順(＊)
$\quad$コインを投げ、
$\quad$表が出たら白玉、裏が出たら黒玉を、
$\quad$それまでに並べられている一番右にある玉の
$\quad$右隣におく。
$\quad$そして、新しくおいた玉の色が
$\quad$その$1$つ左の玉の色と異なり、
$\quad$かつ$2$つ左の玉の色と一致するときには、
$\quad$新しくおいた玉の$1$つ左の玉を新しくおいた玉と
$\quad$同じ色の玉にとりかえる。
例えば、手順(＊)を$2$回行いコインが裏、表の順に
出た場合には、白玉が$4$つ並ぶ。
正の整数$n$に対して、手順(＊)を$n$回行った時点での
$(n + 2)$個の玉の並び方を考える。
(1)$n = 3$のとき、
右から$2$番目の玉が白玉である確率を求めよ。
(2)$n$を正の整数とする。
右から$2$番目の玉が白玉である確率を求めよ。
(3)$n$を正の整数とする。
右から$1$番目と$2$番目の玉がともに白玉である確率を求めよ。
$2025$年東京大学文系過去問題
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$\boxed{3}$
白玉$2$個が横に並んでいる。
投げたとき表と裏の出る確率が
それぞれ$\dfrac{1}{2}$のコインを用いて、
次の手順 (＊) をくり返し、
白玉または黒玉を横一列に並べていく。
手順(＊)
$\quad$コインを投げ、
$\quad$表が出たら白玉、裏が出たら黒玉を、
$\quad$それまでに並べられている一番右にある玉の
$\quad$右隣におく。
$\quad$そして、新しくおいた玉の色が
$\quad$その$1$つ左の玉の色と異なり、
$\quad$かつ$2$つ左の玉の色と一致するときには、
$\quad$新しくおいた玉の$1$つ左の玉を新しくおいた玉と
$\quad$同じ色の玉にとりかえる。
例えば、手順(＊)を$2$回行いコインが裏、表の順に
出た場合には、白玉が$4$つ並ぶ。
正の整数$n$に対して、手順(＊)を$n$回行った時点での
$(n + 2)$個の玉の並び方を考える。
(1)$n = 3$のとき、
右から$2$番目の玉が白玉である確率を求めよ。
(2)$n$を正の整数とする。
右から$2$番目の玉が白玉である確率を求めよ。
(3)$n$を正の整数とする。
右から$1$番目と$2$番目の玉がともに白玉である確率を求めよ。
$2025$年東京大学文系過去問題
福田のおもしろ数学427〜累乗の繰り返しの数と2025の大小比較
単元：
#数Ⅱ#指数関数と対数関数#指数関数#数学(高校生)
指導講師：
福田次郎
問題文全文(内容文)：
$a=\sqrt[2025]{2025}$とする。
$a^{a^{a^{\cdots a}}} \}2025$個と$2025$の大小を比較して下さい。
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$a=\sqrt[2025]{2025}$とする。
$a^{a^{a^{\cdots a}}} \}2025$個と$2025$の大小を比較して下さい。
福田の数学〜東京大学2025文系第2問〜三角形の3頂点を中心とする3つの円で3辺を含む条件と三角形を含む条件
単元：
#数Ⅱ#大学入試過去問(数学)#図形と方程式#軌跡と領域#学校別大学入試過去問解説(数学)#東京大学#数学(高校生)
指導講師：
福田次郎
問題文全文(内容文)：
$\boxed{2}$
平面上で$AB=AC=1$である
二等辺三角形$ABC$を考える。
正の実数$r$に対し、$A,B,C$それぞれを中心とする
半径$r$の円$3$つを合わせた領域を$D_r$とする。
ただし、この問いでは、
三角形と円は周とその内部からなるものとする。
辺$AB,AC,BC$がすべて$D_r$に
含まれるような最小の$r$を$s$、
三角形$ABC$が
$D_r$に含まれるような最小の$r$を$t$と表す。
(1)$\angle BAC=\dfrac{\pi}{3}$のとき、$s$と$t$を求めよ。
(2)$\angle BAC=\dfrac{2\pi}{3}$のとき、$s$と$t$を求めよ。
(3)$0\lt \theta \lt \pi$を満たす$\theta$に対して、
$\angle BAC=\theta$のとき、$s$と$t$を$\theta$を用いて表せ。
$2025$年東京大学文系過去問題
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$\boxed{2}$
平面上で$AB=AC=1$である
二等辺三角形$ABC$を考える。
正の実数$r$に対し、$A,B,C$それぞれを中心とする
半径$r$の円$3$つを合わせた領域を$D_r$とする。
ただし、この問いでは、
三角形と円は周とその内部からなるものとする。
辺$AB,AC,BC$がすべて$D_r$に
含まれるような最小の$r$を$s$、
三角形$ABC$が
$D_r$に含まれるような最小の$r$を$t$と表す。
(1)$\angle BAC=\dfrac{\pi}{3}$のとき、$s$と$t$を求めよ。
(2)$\angle BAC=\dfrac{2\pi}{3}$のとき、$s$と$t$を求めよ。
(3)$0\lt \theta \lt \pi$を満たす$\theta$に対して、
$\angle BAC=\theta$のとき、$s$と$t$を$\theta$を用いて表せ。
$2025$年東京大学文系過去問題
福田のおもしろ数学426〜99個の分数の積を効率よく求める
単元：
#数列#数列とその和（等差・等比・階差・Σ）#数学(高校生)#数B
指導講師：
福田次郎
問題文全文(内容文)：
$\begin{eqnarray}
\prod_{ k = 1 }^n ak=a_1a_2\cdots a_n
\end{eqnarray}$とするとき、
$\displaystyle \prod_{k=2}^{100} \dfrac{k^3+1}{k^3-1}$を求めよ。
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$\begin{eqnarray}
\prod_{ k = 1 }^n ak=a_1a_2\cdots a_n
\end{eqnarray}$とするとき、
$\displaystyle \prod_{k=2}^{100} \dfrac{k^3+1}{k^3-1}$を求めよ。
福田の数学〜東京大学2025文系第1問〜放物線とその法線の交点のx座標の最小値
単元：
#大学入試過去問(数学)#平面上の曲線#学校別大学入試過去問解説(数学)#東京大学#数学(高校生)#数C
指導講師：
福田次郎
問題文全文(内容文)：
$\boxed{1}$
$a$を正の実数とする。
座標平面において、
放物線$C:y=x^2$上の点$P(a,a^2)$に
おける$C$の接線と直交し、$P$を通る直線を$\ell$とおく。
$\ell$と$C$の交点のうち、$P$と異なる点を$Q$と置く。
(1)$Q$の$x$座標を求めよ。
$Q$における$C$の接線と直交し、$Q$を通る直線を$m$とおく。
$m$と$C$の交点のうち、$Q$と異なる点を$R$とおく。
(2)$a$がすべての正の実数を動くとき、
$R$の$x$座標の最小値を求めよ。
$2025$年東京大学文系過去問題
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$\boxed{1}$
$a$を正の実数とする。
座標平面において、
放物線$C:y=x^2$上の点$P(a,a^2)$に
おける$C$の接線と直交し、$P$を通る直線を$\ell$とおく。
$\ell$と$C$の交点のうち、$P$と異なる点を$Q$と置く。
(1)$Q$の$x$座標を求めよ。
$Q$における$C$の接線と直交し、$Q$を通る直線を$m$とおく。
$m$と$C$の交点のうち、$Q$と異なる点を$R$とおく。
(2)$a$がすべての正の実数を動くとき、
$R$の$x$座標の最小値を求めよ。
$2025$年東京大学文系過去問題
福田の数学〜東京大学2025理系第6問〜複素数平面上の点の軌跡と実部の最大最小
単元：
#数Ⅱ#大学入試過去問(数学)#複素数平面#図形と方程式#軌跡と領域#複素数平面#学校別大学入試過去問解説(数学)#東京大学#数学(高校生)#数C
指導講師：
福田次郎
問題文全文(内容文)：
$\boxed{6}$
複素数平面上の点$\dfrac{1}{2}$を中心とする
半径$\dfrac{1}{2}$の円の周から原点を除いた曲線を
$C$とする。
(1)曲線$C$上の複素数$z$に対し、$\dfrac{1}{z}$の実部は
$1$であることを示せ。
(2)$\alpha,\beta$を曲線$C$上の相異なる複素数とするとき、
$\dfrac{1}{alpha^2}+\dfrac{1}{\beta^2}$がとりうる範囲を
複素数平面上に図示せよ。
(3)$\nu $を(2)で求めた範囲に属さない複素数とするとき、
$\dfrac{1}{\gamma}$の実部がとりうる値の
最大値と最小値を求めよ。
$2025$年東京大学理系過去問題
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$\boxed{6}$
複素数平面上の点$\dfrac{1}{2}$を中心とする
半径$\dfrac{1}{2}$の円の周から原点を除いた曲線を
$C$とする。
(1)曲線$C$上の複素数$z$に対し、$\dfrac{1}{z}$の実部は
$1$であることを示せ。
(2)$\alpha,\beta$を曲線$C$上の相異なる複素数とするとき、
$\dfrac{1}{alpha^2}+\dfrac{1}{\beta^2}$がとりうる範囲を
複素数平面上に図示せよ。
(3)$\nu $を(2)で求めた範囲に属さない複素数とするとき、
$\dfrac{1}{\gamma}$の実部がとりうる値の
最大値と最小値を求めよ。
$2025$年東京大学理系過去問題
福田のおもしろ数学425〜8次方程式が等差数列をなす4つの実数解をもつ条件
単元：
#数Ⅱ#複素数と方程式#剰余の定理・因数定理・組み立て除法と高次方程式#数列#数列とその和（等差・等比・階差・Σ）#数学(高校生)#数B
指導講師：
福田次郎
問題文全文(内容文)：
方程式$x^8+ax^4+1=0$が
等差数列をなす$4$つの実数解をもつとき、
実数$a$の値を求めよ。
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方程式$x^8+ax^4+1=0$が
等差数列をなす$4$つの実数解をもつとき、
実数$a$の値を求めよ。
福田の数学〜東京大学2025理系第5問〜バブルソートが題材となった数が整列する条件を漸化式にする
単元：
#大学入試過去問(数学)#数列#漸化式#学校別大学入試過去問解説(数学)#東京大学#数学(高校生)#数B
指導講師：
福田次郎
問題文全文(内容文)：
$\boxed{5}$
$n$を$2$以上の整数とする。
$1$から$n$までの数字が書かれた札が各$1$枚ずつ合計$n$枚あり、
横一列におかれている。
$1$以上$(n-1)$以下の整数$i$に対して、
次の操作$(T_i)$を考える。
$(T_i)$左から$i$番目の札の数字が、
左から$(i+1)$番目の札の数字よりも大きければ、
これら$2$枚の札の位置を入れ替える。
そうでなければ、札の位置を変えない。
最初の状態において札の数字は左から
$A_1,A_2,\cdots A_n$であったとする。
この状態から$(n-1)$回の操作$(T_1),(T_2),\cdots (T_{n-1})$を
順に行った後、続けて$(n-1)$回の操作
$(T_{n-1}),\cdots ,(T_2),(T_1)$を順に行ったところ、
札の数字は左から$1,2,\cdots ,n$と小さい順に並んだ。
以下の問いに答えよ。
(1)$A_1$と$A_2$の少なくとも一方は$2$以下であることを示せ。
(2)最初の状態としてありうる札の数字の並び方
$A_1,A_2,\cdots 、A_n$no総数を$c_n$とする。
$n$が$4$以上の整数であるとき、
$c_n$を$c_{n-1}$と$c_{n-2}$を用いて表せ。
$2025$年東京大学理系過去問題
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$\boxed{5}$
$n$を$2$以上の整数とする。
$1$から$n$までの数字が書かれた札が各$1$枚ずつ合計$n$枚あり、
横一列におかれている。
$1$以上$(n-1)$以下の整数$i$に対して、
次の操作$(T_i)$を考える。
$(T_i)$左から$i$番目の札の数字が、
左から$(i+1)$番目の札の数字よりも大きければ、
これら$2$枚の札の位置を入れ替える。
そうでなければ、札の位置を変えない。
最初の状態において札の数字は左から
$A_1,A_2,\cdots A_n$であったとする。
この状態から$(n-1)$回の操作$(T_1),(T_2),\cdots (T_{n-1})$を
順に行った後、続けて$(n-1)$回の操作
$(T_{n-1}),\cdots ,(T_2),(T_1)$を順に行ったところ、
札の数字は左から$1,2,\cdots ,n$と小さい順に並んだ。
以下の問いに答えよ。
(1)$A_1$と$A_2$の少なくとも一方は$2$以下であることを示せ。
(2)最初の状態としてありうる札の数字の並び方
$A_1,A_2,\cdots 、A_n$no総数を$c_n$とする。
$n$が$4$以上の整数であるとき、
$c_n$を$c_{n-1}$と$c_{n-2}$を用いて表せ。
$2025$年東京大学理系過去問題
福田のおもしろ数学424〜直角二等辺三角形の斜辺を1：2：√3に内分する点がAと作る角が45°になる証明
単元：
#数A#図形の性質#三角形の辺の比（内分・外分・二等分線）#数学(高校生)
指導講師：
福田次郎
問題文全文(内容文)：
直角二等辺三角形$ABC$で
斜辺$BC$を$1:2:\sqrt3$に
分ける点を順に$D,E$とする。
$\angle DAE=45°$
であることを証明せよ。
図は動画内参照
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直角二等辺三角形$ABC$で
斜辺$BC$を$1:2:\sqrt3$に
分ける点を順に$D,E$とする。
$\angle DAE=45°$
であることを証明せよ。
図は動画内参照
福田のおもしろ数学423〜9999を連続する整数の平方で作る方法
単元：
#数A#整数の性質#約数・倍数・整数の割り算と余り・合同式#数学(高校生)
指導講師：
福田次郎
問題文全文(内容文)：
$2025^2+2026^2+2027^2+\cdots + n^2$
$n\gt 2025$を満たす自然数$n$で
上の式の「$+$」をいくつか「$－$」に置き換えることで
式の値を$9999$にできるものが存在することを
示して下さい。
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$2025^2+2026^2+2027^2+\cdots + n^2$
$n\gt 2025$を満たす自然数$n$で
上の式の「$+$」をいくつか「$－$」に置き換えることで
式の値を$9999$にできるものが存在することを
示して下さい。
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
単元：
#数Ⅰ#数A#大学入試過去問(数学)#数と式#実数と平方根（循環小数・有理数・無理数・絶対値・平方根計算・2重根号）#整数の性質#約数・倍数・整数の割り算と余り・合同式#学校別大学入試過去問解説(数学)#東京大学#数学(高校生)
指導講師：
福田次郎
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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$\boxed{4}$
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
福田のおもしろ数学422〜10変数の不定方程式の解の個数
単元：
#数A#整数の性質#ユークリッド互除法と不定方程式・Ｎ進法#数学(高校生)
指導講師：
福田次郎
問題文全文(内容文)：
$a_i (i=1,2,\cdots ,10)$はすべて整数であり、
$ \vert a_1 \vert \leqq 1$かつ
${a_1}^2+{a_2}^2+\cdots + {a_{10}}^2 $
$\quad \quad -a_1a_2-a_2a_3-\cdots a_{10}a_1=2$
を満たしている。
このような$(a_1,a_2,a_3,\cdots a_{10})$は何組あるか？
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$a_i (i=1,2,\cdots ,10)$はすべて整数であり、
$ \vert a_1 \vert \leqq 1$かつ
${a_1}^2+{a_2}^2+\cdots + {a_{10}}^2 $
$\quad \quad -a_1a_2-a_2a_3-\cdots a_{10}a_1=2$
を満たしている。
このような$(a_1,a_2,a_3,\cdots a_{10})$は何組あるか？
福田の数学〜東京大学2025理系第3問〜平行四辺形を囲む長方形の面積の最大値
単元：
#数Ⅱ#大学入試過去問(数学)#図形と方程式#学校別大学入試過去問解説(数学)#東京大学#数学(高校生)
指導講師：
福田次郎
問題文全文(内容文)：
$\boxed {3} $
平面四辺形$ABCD$において、
$\angle ABC = \dfrac {\pi} {6} , AB = a , BC = b , a \leqq b$とする。
次の条件を満たす長方形$EFGH$を考え、
その面積を$S$とする。
条件:点$A,B,C,D$はそれぞれ
$\quad$辺$EF,FG,GH,HE$上にある。
$\quad$ただし、辺はその両端の点も含むものとする。
(1)$\angle BCG=\theta$とするとき、
$S$を$a,b,\theta$を用いて表せ。
(2)$S$とりうる値の最大値を$a,b$を用いて表せ。
$2025$年東京大学理系過去問題
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$\boxed {3} $
平面四辺形$ABCD$において、
$\angle ABC = \dfrac {\pi} {6} , AB = a , BC = b , a \leqq b$とする。
次の条件を満たす長方形$EFGH$を考え、
その面積を$S$とする。
条件:点$A,B,C,D$はそれぞれ
$\quad$辺$EF,FG,GH,HE$上にある。
$\quad$ただし、辺はその両端の点も含むものとする。
(1)$\angle BCG=\theta$とするとき、
$S$を$a,b,\theta$を用いて表せ。
(2)$S$とりうる値の最大値を$a,b$を用いて表せ。
$2025$年東京大学理系過去問題
福田のおもしろ数学421〜2つの条件を満たす素数p,qを求める
単元：
#数A#整数の性質#約数・倍数・整数の割り算と余り・合同式#数学(高校生)
指導講師：
福田次郎
問題文全文(内容文)：
$q^2-4$が$p$で割り切れ
$p^2-1$が$q$で割り切れる
ような素数$p,q$は？
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$q^2-4$が$p$で割り切れ
$p^2-1$が$q$で割り切れる
ような素数$p,q$は？
福田の数学〜東京大学2025理系第2問〜はさみうちの原理を利用する極限
単元：
#数Ⅱ#大学入試過去問(数学)#微分法と積分法#平均変化率・極限・導関数#学校別大学入試過去問解説(数学)#東京大学#数学(高校生)
指導講師：
福田次郎
問題文全文(内容文)：
$\boxed{2}$
(1)$x\gt0$のとき、
不等式$\log x \leqq x - 1$を示せ。
(2)次の極限を求めよ。
$\displaystyle \lim_{n\to\infty} n \displaystyle \int_{1}^{2} \log \left(\dfrac{1+x^{\frac{1}{n}}}{2}\right)dx$
$2025$年東京大学理系過去問題
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$\boxed{2}$
(1)$x\gt0$のとき、
不等式$\log x \leqq x - 1$を示せ。
(2)次の極限を求めよ。
$\displaystyle \lim_{n\to\infty} n \displaystyle \int_{1}^{2} \log \left(\dfrac{1+x^{\frac{1}{n}}}{2}\right)dx$
$2025$年東京大学理系過去問題
福田の数学〜東京大学2025理系第1問〜媒介変数表示で表された曲線の面積と曲線の長さ
単元：
#大学入試過去問(数学)#平面上の曲線#学校別大学入試過去問解説(数学)#媒介変数表示と極座標#東京大学#数学(高校生)#数C
指導講師：
福田次郎
問題文全文(内容文)：
$\boxed{1}$
座標平面上の点
$A(0,0),B(0,1),C(1,1),D(1,0)$を考える。
実数$0\lt t \lt 1$に対して、
線分$AB,BC,CD$を$t:(1-t)$に内分する点を
それぞれ$S_t,T_t$とする。
さらに、線分$S_tT_t$を$t:(1-t)$に内分する点を
$U_t$とする。
また、点$A$を$U_0$、点$D$を$U_1$とする。
(1)点$U_t$の座標を求めよ。
(2)$t$が$0\leqq t\leqq 1$の範囲を動くときに
点$U_t$描く曲線と、
線分$AD$で囲まれた部分の面積を求めよ。
(3)$a$を$0\lt a\lt 1$を満たす実数とする。
$t$が$0\leqq t \leqq a$の範囲を動くときに点$U_t$が
描く曲線の長さを、$a$の多項式の形で求めよ。
図は動画内参照
$2025$年東京大学理系過去問題
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$\boxed{1}$
座標平面上の点
$A(0,0),B(0,1),C(1,1),D(1,0)$を考える。
実数$0\lt t \lt 1$に対して、
線分$AB,BC,CD$を$t:(1-t)$に内分する点を
それぞれ$S_t,T_t$とする。
さらに、線分$S_tT_t$を$t:(1-t)$に内分する点を
$U_t$とする。
また、点$A$を$U_0$、点$D$を$U_1$とする。
(1)点$U_t$の座標を求めよ。
(2)$t$が$0\leqq t\leqq 1$の範囲を動くときに
点$U_t$描く曲線と、
線分$AD$で囲まれた部分の面積を求めよ。
(3)$a$を$0\lt a\lt 1$を満たす実数とする。
$t$が$0\leqq t \leqq a$の範囲を動くときに点$U_t$が
描く曲線の長さを、$a$の多項式の形で求めよ。
図は動画内参照
$2025$年東京大学理系過去問題
福田の数学〜旧・東京工業大学、東京科学大学2025理系第1問〜逆関数の定積分
単元：
#大学入試過去問(数学)#関数と極限#関数（分数関数・無理関数・逆関数と合成関数）#学校別大学入試過去問解説(数学)#東京工業大学#数学(高校生)#数Ⅲ
指導講師：
福田次郎
問題文全文(内容文)：
$\boxed{1}$$\quad$関数$f(x)$を$x\geqq 0$に対して
$f(x)=x\log(1+x)$と定める。
(1)不定積分$\displaystyle \int x\log(1+x)dx$を求めよ。
(2)$y=f(x) \quad (x\geqq 0)$の逆関数を
$y=g(x) \quad (x\geqq 0)$とする。
また、$a,b$を$g(a)=1,g(b)=2$となる
実数となる。
このとき定積分$I=\displaystyle \int_{a}{b} g(x)dx$の値を求めよ。
(3)関数$P(x)$を$x\geqq 0$に対して
$P(x)=\displaystyle \int_{0}^{x}\sqrt{1+f(t)dt}$と定める。
このとき、$y=P(x)$について、
定義域を$x\geqq 0$とする逆関数
$y=Q(x)$が微分可能であることは
説明なしに認めてよい。
関数$R(x)$を$x\geqq 0$に対して
$R(x)=\displaystyle int_{0}^{P(x)}\dfrac{1}{Q'(\upsilon)}$と定めるとき、
$R(x)$を求めよ。
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$2025$年東京科学大学(旧・東京工業大学)理系過去問題
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$\boxed{1}$$\quad$関数$f(x)$を$x\geqq 0$に対して
$f(x)=x\log(1+x)$と定める。
(1)不定積分$\displaystyle \int x\log(1+x)dx$を求めよ。
(2)$y=f(x) \quad (x\geqq 0)$の逆関数を
$y=g(x) \quad (x\geqq 0)$とする。
また、$a,b$を$g(a)=1,g(b)=2$となる
実数となる。
このとき定積分$I=\displaystyle \int_{a}{b} g(x)dx$の値を求めよ。
(3)関数$P(x)$を$x\geqq 0$に対して
$P(x)=\displaystyle \int_{0}^{x}\sqrt{1+f(t)dt}$と定める。
このとき、$y=P(x)$について、
定義域を$x\geqq 0$とする逆関数
$y=Q(x)$が微分可能であることは
説明なしに認めてよい。
関数$R(x)$を$x\geqq 0$に対して
$R(x)=\displaystyle int_{0}^{P(x)}\dfrac{1}{Q'(\upsilon)}$と定めるとき、
$R(x)$を求めよ。
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$2025$年東京科学大学(旧・東京工業大学)理系過去問題
福田のおもしろ数学420〜間に左右の数の和を次々と書き足していくときの総和
単元：
#数列#数列とその和（等差・等比・階差・Σ）#数学(高校生)#数B
指導講師：
福田次郎
問題文全文(内容文)：
黒板の両端に$1$が書かれている。
$1$番の生徒がその間に
左右の数の和である$2$を書く。
$2$番の生徒が$2$カ所の間に
左右の数の和である$3$を書く。
この操作を繰り返したとき、
$n$番の生徒が書き終えたとき、数字の合計はいくらか？
図は動画内参照
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黒板の両端に$1$が書かれている。
$1$番の生徒がその間に
左右の数の和である$2$を書く。
$2$番の生徒が$2$カ所の間に
左右の数の和である$3$を書く。
この操作を繰り返したとき、
$n$番の生徒が書き終えたとき、数字の合計はいくらか？
図は動画内参照
福田のおもしろ数学419〜条件を満たす自然数nが存在するような2つの素数の差を求める
単元：
#数A#整数の性質#約数・倍数・整数の割り算と余り・合同式#数学(高校生)
指導講師：
福田次郎
問題文全文(内容文)：
$p,q$は素数$(p \lt q)$
$\dfrac{p}{p+1}+\dfrac{q+1}{q}=\dfrac{2n}{n+2}$
を満たす正の整数$n$が存在する。
このとき、$q-p$の値をすべて求めよ。
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$p,q$は素数$(p \lt q)$
$\dfrac{p}{p+1}+\dfrac{q+1}{q}=\dfrac{2n}{n+2}$
を満たす正の整数$n$が存在する。
このとき、$q-p$の値をすべて求めよ。
福田のおもしろ数学418〜条件を満たす3つの数を割りきれるようにすることが可能か不可能かの考察
単元：
#数A#整数の性質#約数・倍数・整数の割り算と余り・合同式#数学(高校生)
指導講師：
福田次郎
問題文全文(内容文)：
十の位が$a$,一の位が$b$である数を$\overline{ab}$で表す。
$0$以外の$1$桁の異なる$3$つの数$a,b,c$に対して
$\overline{ab}$が$c$で割り切れ、$\overline{bc}$が$a$で割り切れ
$\overline{ca}$が$b$で割り切れることは可能か？
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十の位が$a$,一の位が$b$である数を$\overline{ab}$で表す。
$0$以外の$1$桁の異なる$3$つの数$a,b,c$に対して
$\overline{ab}$が$c$で割り切れ、$\overline{bc}$が$a$で割り切れ
$\overline{ca}$が$b$で割り切れることは可能か？
福田のおもしろ数学417〜条件付きの不等式の証明
単元：
#数Ⅱ#式と証明#恒等式・等式・不等式の証明#数学(高校生)
指導講師：
福田次郎
問題文全文(内容文)：
数列$\{a_n\}$が$a_1=0,a_2=1$
$a_n=5a_{n-1}-a_{n-2} \quad (n \geqq 3)$
を満たしている。
$a_n$が
(1)$5$で割り切れる
(2)$15$で割り切れる
となる$n$を求めて下さい。
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数列$\{a_n\}$が$a_1=0,a_2=1$
$a_n=5a_{n-1}-a_{n-2} \quad (n \geqq 3)$
を満たしている。
$a_n$が
(1)$5$で割り切れる
(2)$15$で割り切れる
となる$n$を求めて下さい。
福田のおもしろ数学416〜条件付きの不等式の証明
単元：
#数Ⅱ#式と証明#恒等式・等式・不等式の証明#数学(高校生)
指導講師：
福田次郎
問題文全文(内容文)：
$\vert a \vert \neq \vert b \vert$のとき、
$\left\vert \dfrac{a+b}{a-b}\right \vert^{ab} \geqq 1$
であることを証明して下さい。
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$\vert a \vert \neq \vert b \vert$のとき、
$\left\vert \dfrac{a+b}{a-b}\right \vert^{ab} \geqq 1$
であることを証明して下さい。
福田のおもしろ数学415〜1から16の整数を直線または円形に並べ隣り合う2数の和を平方数とできるか
単元：
#数列#数列とその和（等差・等比・階差・Σ）#数B
指導講師：
福田次郎
問題文全文(内容文)：
$1,2,3,\cdots 16$を並びかえて
(1)直線上に配置する。(それぞれの場合に)
(2)円周上に配置する。(それぞれの場合に)
隣り合う$2$つの数の和が
平方数になることは可能か？
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$1,2,3,\cdots 16$を並びかえて
(1)直線上に配置する。(それぞれの場合に)
(2)円周上に配置する。(それぞれの場合に)
隣り合う$2$つの数の和が
平方数になることは可能か？
福田のおもしろ数学414〜3辺の長さと内接円の直径で等差数列ができる三角形は直角三角形であることの証明
単元：
#数列#数列とその和（等差・等比・階差・Σ）#数学(高校生)#数B
指導講師：
福田次郎
問題文全文(内容文)：
ある三角形の$3$辺の長さとその内接円の直径を
ある順序で並べると等差数列になるという。
この三角形が直角三角形であることを証明せよ。
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ある三角形の$3$辺の長さとその内接円の直径を
ある順序で並べると等差数列になるという。
この三角形が直角三角形であることを証明せよ。
福田のおもしろ数学413〜2024個の分数からk個選んできて積を作って合計しよう
単元：
#数列#数列とその和（等差・等比・階差・Σ）#数学(高校生)#数B
指導講師：
福田次郎
問題文全文(内容文)：
$\dfrac{1}{2},\dfrac{1}{3},\dfrac{1}{4},\dfrac{1}{5},\cdots \dfrac{1}{2025}$の$2024$個の数から
異なる$k$個を選んで作った積の総和を$s(k)$とする。
$s(2)+s(4)+s(6)+\cdots +s(2024)$
の値を求めて下さい。
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$\dfrac{1}{2},\dfrac{1}{3},\dfrac{1}{4},\dfrac{1}{5},\cdots \dfrac{1}{2025}$の$2024$個の数から
異なる$k$個を選んで作った積の総和を$s(k)$とする。
$s(2)+s(4)+s(6)+\cdots +s(2024)$
の値を求めて下さい。