JiroFukuda Math Channel
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福田のおもしろ数学368〜多項式と二項係数の関係式の証明
単元：
#数Ⅱ#式と証明#整式の除法・分数式・二項定理#数学(高校生)
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問題文全文(内容文)：
$P_k(x)=1+x+x^2+\cdots +x^{k-1}$のとき、
$\displaystyle \sum^n_{k=1}{} _nC_kP_k(x)=2^{n-1}P_n(\dfrac{1+x}2)$
が成り立つことを証明せよ。
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$P_k(x)=1+x+x^2+\cdots +x^{k-1}$のとき、
$\displaystyle \sum^n_{k=1}{} _nC_kP_k(x)=2^{n-1}P_n(\dfrac{1+x}2)$
が成り立つことを証明せよ。
福田のおもしろ数学367〜3変数の不定方程式の整数解を求める考え方
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#ユークリッド互除法と不定方程式・Ｎ進法#数学(高校生)
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問題文全文(内容文)：
$a,b,c$は$0$以上の整数であり、$a \geqq b \geqq c$を満たしている。
$a^3+9b^2+9c^2+7=1997$を満たす$(a,b,c)$を全て求めよ。
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$a,b,c$は$0$以上の整数であり、$a \geqq b \geqq c$を満たしている。
$a^3+9b^2+9c^2+7=1997$を満たす$(a,b,c)$を全て求めよ。
福田のおもしろ数学366〜漸化式で定義された数列の周期性を示す
単元：
#数列#漸化式#数学(高校生)#数B
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問題文全文(内容文)：
数列 ${x_n}$ が $x_1$ を正の整数とし、
$
x_{n+1} =
\begin{cases}
\frac{1}{2}x_n & (x_n\text{ が偶数})\\
a+x_n & (x_n\text{ が奇数})
\end{cases}
$
($a$ は正の奇数) を満たしている。この数列の周期性を示せ。
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数列 ${x_n}$ が $x_1$ を正の整数とし、
$
x_{n+1} =
\begin{cases}
\frac{1}{2}x_n & (x_n\text{ が偶数})\\
a+x_n & (x_n\text{ が奇数})
\end{cases}
$
($a$ は正の奇数) を満たしている。この数列の周期性を示せ。
福田のおもしろ数学365〜関数方程式を解こう
単元：
#数Ⅱ#式と証明#恒等式・等式・不等式の証明#数学(高校生)
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問題文全文(内容文)：
任意の実数 $x$, $y$ に対して
$f(x)f(y)=f(x-y)$
が成り立つような関数 $f(x)$ をすべて求めて下さい。
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任意の実数 $x$, $y$ に対して
$f(x)f(y)=f(x-y)$
が成り立つような関数 $f(x)$ をすべて求めて下さい。
福田のおもしろ数学364〜2次の不定方程式の整数解が無数に存在することの証明
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)
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問題文全文(内容文)：
$x^2+y^2+z^2=(x-y)(y-z)(z-x)$ を満たす整数の組 $(x,y,z)$ は無数に存在することを証明せよ。
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$x^2+y^2+z^2=(x-y)(y-z)(z-x)$ を満たす整数の組 $(x,y,z)$ は無数に存在することを証明せよ。
福田のおもしろ数学363〜定積分の計算
単元：
#積分とその応用#定積分#数学(高校生)#数Ⅲ
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問題文全文(内容文)：
$
\int_0^\pi (1+2x)\frac{\sin^3{x}}{1+\cos ^2 x} \mathrm{d}x
$
を計算して下さい。
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$
\int_0^\pi (1+2x)\frac{\sin^3{x}}{1+\cos ^2 x} \mathrm{d}x
$
を計算して下さい。
福田のおもしろ数学361〜複雑な関数方程式の解
単元：
#数Ⅱ#式と証明#恒等式・等式・不等式の証明#数学(高校生)
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問題文全文(内容文)：
実数から実数への関数 $f(x)$ が任意の実数 $x$, $y$ に対して
$
f(yf(x+y)+f(x))=4x+2yf(x+y)
$
を満たしている。このような関数 $f(x)$ をすべて求めよ。
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実数から実数への関数 $f(x)$ が任意の実数 $x$, $y$ に対して
$
f(yf(x+y)+f(x))=4x+2yf(x+y)
$
を満たしている。このような関数 $f(x)$ をすべて求めよ。
福田のおもしろ数学362〜定積分の等式の証明
単元：
#積分とその応用#定積分#数学(高校生)#数Ⅲ
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問題文全文(内容文)：
$\int_0^πx f(sin x) dx=\frac{π}{2}\int_0^π f(sinx) dx$
を証明してください。
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$\int_0^πx f(sin x) dx=\frac{π}{2}\int_0^π f(sinx) dx$
を証明してください。
福田のおもしろ数学360〜1が連続1991個並ぶ数は素数か
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#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)
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問題文全文(内容文)：
1が連続1991個並ぶ数は素数でないことを証明せよ。
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1が連続1991個並ぶ数は素数でないことを証明せよ。
福田のおもしろ数学359〜nのn-7分の1乗が整数となる8以上のnを求める
単元：
#数学(高校生)#数Ⅲ
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問題文全文(内容文)：
$nを8以上の整数とする。n^{\frac{1}{n-7}}が整数となるnをすべて求めて下さい。$
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$nを8以上の整数とする。n^{\frac{1}{n-7}}が整数となるnをすべて求めて下さい。$
福田のおもしろ数学358〜定積分の計算
単元：
#積分とその応用#定積分#数Ⅲ
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問題文全文(内容文)：
$I=\int_0^{\frac{\pi}{2}} \frac{\sin^3 x}{\sin x + \cos x} dx$の値を求めて下さい。
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$I=\int_0^{\frac{\pi}{2}} \frac{\sin^3 x}{\sin x + \cos x} dx$の値を求めて下さい。
福田のおもしろ数学358〜定積分の計算
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#積分とその応用#定積分#数Ⅲ
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問題文全文(内容文)：
$I=\int_0^\frac{\pi}{2} \frac{\sin^3 x}{\sin x+\cos x} dx$の値を求めて下さい。
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$I=\int_0^\frac{\pi}{2} \frac{\sin^3 x}{\sin x+\cos x} dx$の値を求めて下さい。
福田のおもしろ数学357〜シグマで表された式の定積分の計算
単元：
#積分とその応用#定積分#数学(高校生)#数Ⅲ
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問題文全文(内容文)：
$\displaystyle\int_0^\pi (\sum_{k=1}^n \sin kx)^2 dx$ を計算して下さい。
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$\displaystyle\int_0^\pi (\sum_{k=1}^n \sin kx)^2 dx$ を計算して下さい。
福田のおもしろ数学356〜2つのルートの和が自然数となる条件
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)
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問題文全文(内容文)：
$\sqrt{n}$と$\sqrt{n+2025}$が自然数となるような自然数$n$をすべて求めて下さい。
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$\sqrt{n}$と$\sqrt{n+2025}$が自然数となるような自然数$n$をすべて求めて下さい。
福田のおもしろ数学355〜3次の不定方程式の解
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#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)
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問題文全文(内容文)：
$x,y$ は $0$ 以上の整数で、$y^3=x^3+8x^2-6x+8$ を満たしている。このような $(x,y)$ の組をすべて求めて下さい。
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$x,y$ は $0$ 以上の整数で、$y^3=x^3+8x^2-6x+8$ を満たしている。このような $(x,y)$ の組をすべて求めて下さい。
福田のおもしろ数学354〜指数方程式
単元：
#数Ⅱ#指数関数と対数関数#指数関数#数学(高校生)
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問題文全文(内容文)：
$2^x+3^x-4^x+6^x-9^x=1$ を満たす実数 $x$ をすべて求めて下さい。
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$2^x+3^x-4^x+6^x-9^x=1$ を満たす実数 $x$ をすべて求めて下さい。
福田のおもしろ数学353〜1が連続3^n個並ぶ数は3^nで割り切れることの証明
単元：
#数列#数学的帰納法#数学(高校生)#数B
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問題文全文(内容文)：
$n$ は $0$ 以上の整数とする。$\underbrace{ 111\cdots111 }_{3^n 桁}$ は $3^n$ で割り切れるが、 $3^{n+1}$ で割り切れないことを証明してください。
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$n$ は $0$ 以上の整数とする。$\underbrace{ 111\cdots111 }_{3^n 桁}$ は $3^n$ で割り切れるが、 $3^{n+1}$ で割り切れないことを証明してください。
福田のおもしろ数学352〜三角形の3辺の長さと周の長さと面積
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)
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問題文全文(内容文)：
$3$ 辺の長さが $a,a,b$、周の長さが $P$、面積が $A$ の三角形がある。$b$ と $P$ が整数かつ $P=A^2$ のとき、$(a,b)$ を求めよ。
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$3$ 辺の長さが $a,a,b$、周の長さが $P$、面積が $A$ の三角形がある。$b$ と $P$ が整数かつ $P=A^2$ のとき、$(a,b)$ を求めよ。
福田のおもしろ数学351〜漸化式で定まる数列の第2025項の取り得る値の個数
単元：
#数列#漸化式#数学(高校生)#数B
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問題文全文(内容文)：
$a_1 = 1, a_{n+1} + a_n = ( a_{n+1} - a_n )^2$ で定まる、すべての項が正の数列 $\{ a_n \}$ に対し $a_2025$ の取りうる値は何個あるか。
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$a_1 = 1, a_{n+1} + a_n = ( a_{n+1} - a_n )^2$ で定まる、すべての項が正の数列 $\{ a_n \}$ に対し $a_2025$ の取りうる値は何個あるか。
福田のおもしろ数学350〜100日間開催される催しに75日参加する6人の生徒が少なくとも5人以上参加する日数
単元：
#数Ⅰ#数と式#一次不等式（不等式・絶対値のある方程式・不等式）#数学(高校生)
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問題文全文(内容文)：
$100$ 日間開催される催しに $75$ 日参加する生徒が $6$ 人いる。各生徒は参加する日を $100$ 日の中から自由に選べる。少なくとも $5$ 人が参加した日が $n$ 日あった。
$n$ の最大値と最小値を求めよ。
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$100$ 日間開催される催しに $75$ 日参加する生徒が $6$ 人いる。各生徒は参加する日を $100$ 日の中から自由に選べる。少なくとも $5$ 人が参加した日が $n$ 日あった。
$n$ の最大値と最小値を求めよ。
福田のおもしろ数学348〜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
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問題文全文(内容文)：
$\frac{3}{2} \leqq x \leqq 5$のとき、$2\sqrt{ \mathstrut x+1 }+\sqrt{ \mathstrut 2x-3}+\sqrt{ \mathstrut 15-3x } \lt 2\sqrt{ \mathstrut 19 }$を証明してください。
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$\frac{3}{2} \leqq x \leqq 5$のとき、$2\sqrt{ \mathstrut x+1 }+\sqrt{ \mathstrut 2x-3}+\sqrt{ \mathstrut 15-3x } \lt 2\sqrt{ \mathstrut 19 }$を証明してください。
福田のおもしろ数学347〜余りを求める問題
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)
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問題文全文(内容文)：
整数$a$に対して$a^2$を自然数$n$で割ると1余る。次の各場合に$a$を$n$で割った余りを求めて下さい。$(1)n=16 (2)n=3^k$ ($k$は自然数)
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整数$a$に対して$a^2$を自然数$n$で割ると1余る。次の各場合に$a$を$n$で割った余りを求めて下さい。$(1)n=16 (2)n=3^k$ ($k$は自然数)
福田のおもしろ数学345〜複雑な2重根号の式が整数となる条件
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#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)
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問題文全文(内容文)：
$\sqrt{ \mathstrut \frac{25}{2} +\sqrt{ \mathstrut \frac{625}{4} -n}}$+$\sqrt{ \mathstrut \frac{25}{2} -\sqrt{ \mathstrut \frac{625}{4} -n}}$が整数となるような整数$n$をすべて求めよ。
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$\sqrt{ \mathstrut \frac{25}{2} +\sqrt{ \mathstrut \frac{625}{4} -n}}$+$\sqrt{ \mathstrut \frac{25}{2} -\sqrt{ \mathstrut \frac{625}{4} -n}}$が整数となるような整数$n$をすべて求めよ。
福田のおもしろ数学344〜条件付き最小値問題と絶対値の処理
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#数Ⅱ#指数関数と対数関数#対数関数#数学(高校生)
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問題文全文(内容文)：
$\log_{ 4 }( x+2y)+\log_{ 4 } (x-2y)=1$のとき、$|x|ー|y|$の最小値を求めよ。
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福田のおもしろ数学343〜3次方程式の解の存在範囲
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#数Ⅱ#複素数と方程式#複素数#数学(高校生)
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$1 \geq a \geq b \geq c >0$ のとき $x^3+a x^2+bx+c=0$ の1つの解を $\alpha$ とする。
$|a| \leq 1$ を証明してください。
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$1 \geq a \geq b \geq c >0$ のとき $x^3+a x^2+bx+c=0$ の1つの解を $\alpha$ とする。
$|a| \leq 1$ を証明してください。
福田のおもしろ数学342〜複素数に関する三角不等式と等号成立条件
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#複素数平面#複素数平面#数学(高校生)#数C
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問題文全文(内容文)：
複素数$z_1,z_2$に対して、$|z_1+z_2|\leqq |z_1|+|z_2|が成り立つことを証明してください。$
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複素数$z_1,z_2$に対して、$|z_1+z_2|\leqq |z_1|+|z_2|が成り立つことを証明してください。$
福田のおもしろ数学341〜関数方程式を解く
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#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
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問題文全文(内容文)：
実数から実数への関数$f(x)$が$f(x+y)=f(x)f(y)f(xy)$を満たしている。このような$f(x)$をすべて求めて下さい。
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実数から実数への関数$f(x)$が$f(x+y)=f(x)f(y)f(xy)$を満たしている。このような$f(x)$をすべて求めて下さい。
福田のおもしろ数学340〜三角関数の最大値
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#数Ⅱ#三角関数#加法定理とその応用#数学(高校生)
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問題文全文(内容文)：
$-\dfrac{5}{12}\pi \leqq x \leqq -\dfrac{\pi}{3}$のとき
$y=\tan(x+\dfrac23\pi)-\tan(x+\dfrac\pi6)+\cos(x+\dfrac\pi6)$
の最大値を求めて下さい。
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$-\dfrac{5}{12}\pi \leqq x \leqq -\dfrac{\pi}{3}$のとき
$y=\tan(x+\dfrac23\pi)-\tan(x+\dfrac\pi6)+\cos(x+\dfrac\pi6)$
の最大値を求めて下さい。
福田のおもしろ数学339〜自然数の列から平方数を除いてできる列の第2024項の値
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#数列#数列とその和（等差・等比・階差・Σ）#数学(高校生)#数B
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問題文全文(内容文)：
自然数の列$1,2,3,\cdots$から平方数を除いてできる列を$a_1,a_2,a_3,\cdots$とする。$a_{2024}$を求めて下さい。
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自然数の列$1,2,3,\cdots$から平方数を除いてできる列を$a_1,a_2,a_3,\cdots$とする。$a_{2024}$を求めて下さい。
福田のおもしろ数学338〜不定方程式の整数解
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#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)
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問題文全文(内容文)：
$a^2+b=b^{2025}$を満たす整数$a,b$を求めて下さい。
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$a^2+b=b^{2025}$を満たす整数$a,b$を求めて下さい。