福田次郎
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福田の数学〜慶應義塾大学2024環境情報学部第3問〜空間ベクトルと四面体の体積
単元：
#大学入試過去問(数学)#空間ベクトル#空間ベクトル#学校別大学入試過去問解説(数学)#慶應義塾大学#数学(高校生)#数C
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福田次郎
問題文全文(内容文)：
四面体 $\mathrm{ABCD}$ において、$|\overrightarrow{\mathrm{AB}}| = 3,$ $|\overrightarrow{\mathrm{AC}}|$ $=|\overrightarrow{\mathrm{AD}}|$$= |\overrightarrow{\mathrm{BC}}|$$=|\overrightarrow{\mathrm{BD}}|=4,$$|\overrightarrow{\mathrm{CD}}|=5$であるとき $\overrightarrow{\mathrm{AB}} \cdot \overrightarrow{\mathrm{AC}}$ $=\frac{\fbox{アイ}}{\fbox{ウエ}},$ $\overrightarrow{\mathrm{AC}} \cdot \overrightarrow{\mathrm{AD}}$ $=\frac{\fbox{オカ}}{\fbox{キク}},$ $\overrightarrow{\mathrm{AC}} \cdot \overrightarrow{\mathrm{BD}}$$=\frac{\fbox{ケコ}}{\fbox{サシ}}$
ここで、頂点 $\mathrm{D}$ から $\triangle \mathrm{ABC}$ に下した垂線の足を $\mathrm{H}$ とすると、$\overrightarrow{\mathrm{AH}}$ は $\overrightarrow{\mathrm{AB}}$ と $\overrightarrow{\mathrm{AC}}$ を用いて
$\overrightarrow{\mathrm{AH}}$ $=\frac{\fbox{スセ}}{\fbox{ソタ}} \overrightarrow{\mathrm{AB}}$ $+ \frac{\fbox{チツ}}{\fbox{テト}}\overrightarrow{\mathrm{AC}}$ とあらわすことができる。
垂線 $\mathrm{DH}$ の長さは $\frac{\fbox{ナニ}}{\fbox{ヌネ}}\sqrt{\fbox{ノハ}}$ であるから、四面体 $\mathrm{ABCD}$ の体積は $\frac{\fbox{ヒフ}}{\fbox{ヘホ}}\sqrt{\fbox{マミ}}$ である。
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四面体 $\mathrm{ABCD}$ において、$|\overrightarrow{\mathrm{AB}}| = 3,$ $|\overrightarrow{\mathrm{AC}}|$ $=|\overrightarrow{\mathrm{AD}}|$$= |\overrightarrow{\mathrm{BC}}|$$=|\overrightarrow{\mathrm{BD}}|=4,$$|\overrightarrow{\mathrm{CD}}|=5$であるとき $\overrightarrow{\mathrm{AB}} \cdot \overrightarrow{\mathrm{AC}}$ $=\frac{\fbox{アイ}}{\fbox{ウエ}},$ $\overrightarrow{\mathrm{AC}} \cdot \overrightarrow{\mathrm{AD}}$ $=\frac{\fbox{オカ}}{\fbox{キク}},$ $\overrightarrow{\mathrm{AC}} \cdot \overrightarrow{\mathrm{BD}}$$=\frac{\fbox{ケコ}}{\fbox{サシ}}$
ここで、頂点 $\mathrm{D}$ から $\triangle \mathrm{ABC}$ に下した垂線の足を $\mathrm{H}$ とすると、$\overrightarrow{\mathrm{AH}}$ は $\overrightarrow{\mathrm{AB}}$ と $\overrightarrow{\mathrm{AC}}$ を用いて
$\overrightarrow{\mathrm{AH}}$ $=\frac{\fbox{スセ}}{\fbox{ソタ}} \overrightarrow{\mathrm{AB}}$ $+ \frac{\fbox{チツ}}{\fbox{テト}}\overrightarrow{\mathrm{AC}}$ とあらわすことができる。
垂線 $\mathrm{DH}$ の長さは $\frac{\fbox{ナニ}}{\fbox{ヌネ}}\sqrt{\fbox{ノハ}}$ であるから、四面体 $\mathrm{ABCD}$ の体積は $\frac{\fbox{ヒフ}}{\fbox{ヘホ}}\sqrt{\fbox{マミ}}$ である。
福田のおもしろ数学293〜三角方程式を満たす正の整数xの最小値
単元：
#図形と計量#三角比（三角比・拡張・相互関係・単位円）#三角比への応用（正弦・余弦・面積）#整数の性質#約数・倍数・整数の割り算と余り・合同式#三角関数とグラフ#加法定理とその応用
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福田次郎
問題文全文(内容文)：
$\displaystyle \tan 19x^{\circ}\ =\ \frac{\cos 96^{\circ}+\sin 96^{\circ}}{\cos 96^{\circ}-\sin 96^{\circ}}\ $を満たす最小の正の整数$\ x\ $を求めよ。
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$\displaystyle \tan 19x^{\circ}\ =\ \frac{\cos 96^{\circ}+\sin 96^{\circ}}{\cos 96^{\circ}-\sin 96^{\circ}}\ $を満たす最小の正の整数$\ x\ $を求めよ。
福田の数学〜慶應義塾大学2024環境情報学部第2問〜2べき乗表現の個数
単元：
#数A#大学入試過去問(数学)#整数の性質#約数・倍数・整数の割り算と余り・合同式#数列#数列とその和（等差・等比・階差・Σ）#学校別大学入試過去問解説(数学)#慶應義塾大学#数学(高校生)#数B
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福田次郎
問題文全文(内容文)：
$b_k$を正の整数、$b_{k-1},\cdots,b_1,b_0$を負でない整数とする($k$は負でない整数であり、$k=0$のときは正の整数$b_0$のみを考える)。正の整数$n$に対して、$b_k,b_{k-1},\cdots,b_1,b_0$が$\ \ \ \ $
$\displaystyle 2^kb_k+2^{k-1}b_{k-1}+\cdots+2^2b_2+2b_1+b_0=\sum_{i=0}^k2^ib_i=n\ \\ $を満たすとき、$\langle b_k,b_{k-1},\cdots,b_1,b_0 \rangle$を$n$の2べき乗表現と呼ぶことにする。これは2進法による数の表現と似ているが、2進法の場合とは異なり、$b_i\ (i=0,1,\cdots,k)$は2以上の値も取りうる。そのため$n\geqq 2$において、$n$の2べき乗表現は1通りではない。$\\$
(1)$\ n=3$の2べき乗表現は$\langle 3 \rangle$と$\langle ア, イ\rangle$の2通りである。$\\ $(2)$\ \langle 3,2,1 \rangle$は$n=(ウエ)$の2べき乗表現である。$\\ $(3) $\ m$を正の整数とするとき、1から$m$までの整数を順に並べた$\langle 1,2,\cdots ,m \rangle$は$\ \ 2^{(m+オカ)}+(キク)m+(ケコ)\ $の2べき乗表現である。$\\ $ (4)$\ n$の2べき乗表現の個数を$a_n$とすると、$\ a_4=(サシ),\ a_5=(スセ),\ a_6=(ソタ),\cdots ,a_{10}=(チツ),\cdots , a_{20}=(テト)$である。
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$b_k$を正の整数、$b_{k-1},\cdots,b_1,b_0$を負でない整数とする($k$は負でない整数であり、$k=0$のときは正の整数$b_0$のみを考える)。正の整数$n$に対して、$b_k,b_{k-1},\cdots,b_1,b_0$が$\ \ \ \ $
$\displaystyle 2^kb_k+2^{k-1}b_{k-1}+\cdots+2^2b_2+2b_1+b_0=\sum_{i=0}^k2^ib_i=n\ \\ $を満たすとき、$\langle b_k,b_{k-1},\cdots,b_1,b_0 \rangle$を$n$の2べき乗表現と呼ぶことにする。これは2進法による数の表現と似ているが、2進法の場合とは異なり、$b_i\ (i=0,1,\cdots,k)$は2以上の値も取りうる。そのため$n\geqq 2$において、$n$の2べき乗表現は1通りではない。$\\$
(1)$\ n=3$の2べき乗表現は$\langle 3 \rangle$と$\langle ア, イ\rangle$の2通りである。$\\ $(2)$\ \langle 3,2,1 \rangle$は$n=(ウエ)$の2べき乗表現である。$\\ $(3) $\ m$を正の整数とするとき、1から$m$までの整数を順に並べた$\langle 1,2,\cdots ,m \rangle$は$\ \ 2^{(m+オカ)}+(キク)m+(ケコ)\ $の2べき乗表現である。$\\ $ (4)$\ n$の2べき乗表現の個数を$a_n$とすると、$\ a_4=(サシ),\ a_5=(スセ),\ a_6=(ソタ),\cdots ,a_{10}=(チツ),\cdots , a_{20}=(テト)$である。
福田のおもしろ数学292〜実数と実数の間に必ず有理数が存在する証明
単元：
#数Ⅰ#数と式#集合と命題（集合・命題と条件・背理法）#数学(高校生)
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福田次郎
問題文全文(内容文)：
異なる2つの実数の間に有理数が存在することを証明して下さい。
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異なる2つの実数の間に有理数が存在することを証明して下さい。
福田の数学〜慶應義塾大学2024環境情報学部第1問(2)〜対数不等式
単元：
#数Ⅱ#大学入試過去問(数学)#指数関数と対数関数#対数関数#学校別大学入試過去問解説(数学)#慶應義塾大学#数学(高校生)
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福田次郎
問題文全文(内容文)：
$
\begin{eqnarray}
実数x, y, zが \\
\left\{
\begin{array}{1}
x > 1, \ y > 1 , \ z > 1\\
log_{x}y + log_{y}x + log_{y}z \leqq 6\\
4xz + 3x - 7y - 5z = -5
\end{array}
\right.
\\を満たしているとき \
x = \frac{\fbox{アイ}}{\fbox{ウエ}}, \
y = \frac{\fbox{オカ}}{\fbox{キク}}, \
z = \frac{\fbox{ケコ}}{\fbox{サシ}},
\end{eqnarray}
$
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$
\begin{eqnarray}
実数x, y, zが \\
\left\{
\begin{array}{1}
x > 1, \ y > 1 , \ z > 1\\
log_{x}y + log_{y}x + log_{y}z \leqq 6\\
4xz + 3x - 7y - 5z = -5
\end{array}
\right.
\\を満たしているとき \
x = \frac{\fbox{アイ}}{\fbox{ウエ}}, \
y = \frac{\fbox{オカ}}{\fbox{キク}}, \
z = \frac{\fbox{ケコ}}{\fbox{サシ}},
\end{eqnarray}
$
福田の数学〜慶應義塾大学2024環境情報学部第1問(1)〜相加平均と相乗平均の関係
単元：
#数Ⅱ#大学入試過去問(数学)#式と証明#学校別大学入試過去問解説(数学)#慶應義塾大学#数学(高校生)
指導講師：
福田次郎
問題文全文(内容文)：
$x,y$ を正の実数とするとき、$\displaystyle 27x + \frac{3x}{y} + \frac{2y}{x}$ は $\displaystyle x=\frac{\fbox{アイ}}{\fbox{ウエ}},$ $\displaystyle y= \frac{\fbox{オカ}}{\fbox{キク}}$ において最小値 $\fbox{ケコ}$ をとる。
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$x,y$ を正の実数とするとき、$\displaystyle 27x + \frac{3x}{y} + \frac{2y}{x}$ は $\displaystyle x=\frac{\fbox{アイ}}{\fbox{ウエ}},$ $\displaystyle y= \frac{\fbox{オカ}}{\fbox{キク}}$ において最小値 $\fbox{ケコ}$ をとる。
福田のおもしろ数学290〜3項間漸化式の第2024項を求める
単元：
#数列#漸化式#数学(高校生)#数B
指導講師：
福田次郎
問題文全文(内容文)：
$x_1=1,x_2=2,x_{n+2}$ は $(x_{n+1}+1)(x_n+1)$ の一の位と定義する。 $x_{2024}$ を求めよ。
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$x_1=1,x_2=2,x_{n+2}$ は $(x_{n+1}+1)(x_n+1)$ の一の位と定義する。 $x_{2024}$ を求めよ。
福田の数学〜慶應義塾大学2024総合政策学部第5問〜線形計画法
単元：
#数Ⅱ#図形と方程式#軌跡と領域#数学(高校生)
指導講師：
福田次郎
問題文全文(内容文)：
領域 $D$ $ \begin{eqnarray}
\left\{
\begin{array}{l}
x^2 + y^2 \leq 4 \\
(\sqrt{2}x^2 - 2y) (x-2y+2) \leq 0
\end{array}
\right.
\end{eqnarray} $
を点 $(x,y)$ が動くとき $x-2y$ の最大値、最小値を求めよ。
$ax+y$ が $(\frac{6}{5}, \frac{8}{5})$ で最大となる $a$ の範囲は？
そのときの $ax+y$ のとりうる範囲は？
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領域 $D$ $ \begin{eqnarray}
\left\{
\begin{array}{l}
x^2 + y^2 \leq 4 \\
(\sqrt{2}x^2 - 2y) (x-2y+2) \leq 0
\end{array}
\right.
\end{eqnarray} $
を点 $(x,y)$ が動くとき $x-2y$ の最大値、最小値を求めよ。
$ax+y$ が $(\frac{6}{5}, \frac{8}{5})$ で最大となる $a$ の範囲は？
そのときの $ax+y$ のとりうる範囲は？
福田の数学〜慶應義塾大学2024総合政策学部第4問〜中がくり抜かれた球の体積
単元：
#大学入試過去問(数学)#積分とその応用#面積・体積・長さ・速度#学校別大学入試過去問解説(数学)#慶應義塾大学#数学(高校生)#数Ⅲ
指導講師：
福田次郎
問題文全文(内容文)：
$\boxed{4}$点Oを中心とする半径$2$の球から点を中心とする半径$r(0 \lt r\lt 2)$の球をくり抜いてできた立体$V$がある。いま、点Oからおろした垂線の長さが$x(0 \lt x\lt 2)$である平面$P$で立体$V$を切り、2つの立体に分ける。2つの立体のうち、体積の小さい方を$V_{ 1 }$、大きい方を$V_{2}$とする。
(1)平面$P$による立体$V$の切り口の面積が$π(2-r)^2$であるとき、$x=\sqrt{ \boxed{ アイ }r^2+\boxed{ ウエ } }$である。
(2)$(0 \lt x\lt r)$のとき、$V_{1}$の体積は$(r^2+\boxed{ オカ})πx+\frac{\boxed{キク}}{\boxed{ケコ}}πr^3+\frac{\boxed{サシ}}{\boxed{スセ}}π$であり、$r \leqq x\lt2$のとき、$V_{1}$の体積は$\frac{\boxed{ソタ}}{\boxed{チツ}}πr^3+\boxed{テト}πx+\frac{\boxed{ナニ}}{\boxed{ヌネ}}π$である。
(3)$x=r$において、$V_{1}$の体積と$V_{2}$の体積の比が$1:3$になるとき、$r=\boxed{ノハ}+\sqrt{\boxed{ヒフ}}$である。また、$x=\frac{2}{3}r$において$V_{1}$の体積と$V_{2}$の体積の比が$1:3$になるとき、$r=\boxed{ヘホ}+\sqrt{\boxed{マミ}}$である。
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$\boxed{4}$点Oを中心とする半径$2$の球から点を中心とする半径$r(0 \lt r\lt 2)$の球をくり抜いてできた立体$V$がある。いま、点Oからおろした垂線の長さが$x(0 \lt x\lt 2)$である平面$P$で立体$V$を切り、2つの立体に分ける。2つの立体のうち、体積の小さい方を$V_{ 1 }$、大きい方を$V_{2}$とする。
(1)平面$P$による立体$V$の切り口の面積が$π(2-r)^2$であるとき、$x=\sqrt{ \boxed{ アイ }r^2+\boxed{ ウエ } }$である。
(2)$(0 \lt x\lt r)$のとき、$V_{1}$の体積は$(r^2+\boxed{ オカ})πx+\frac{\boxed{キク}}{\boxed{ケコ}}πr^3+\frac{\boxed{サシ}}{\boxed{スセ}}π$であり、$r \leqq x\lt2$のとき、$V_{1}$の体積は$\frac{\boxed{ソタ}}{\boxed{チツ}}πr^3+\boxed{テト}πx+\frac{\boxed{ナニ}}{\boxed{ヌネ}}π$である。
(3)$x=r$において、$V_{1}$の体積と$V_{2}$の体積の比が$1:3$になるとき、$r=\boxed{ノハ}+\sqrt{\boxed{ヒフ}}$である。また、$x=\frac{2}{3}r$において$V_{1}$の体積と$V_{2}$の体積の比が$1:3$になるとき、$r=\boxed{ヘホ}+\sqrt{\boxed{マミ}}$である。
福田の数学〜慶應義塾大学2024総合政策学部第3問〜条件付き確率
単元：
#数A#確率
指導講師：
福田次郎
問題文全文(内容文)：
いま、$3:2$の比で表と裏が出るコインと$2:3$の比で表と裏が出るコインの2枚がある状況を考える。$(1)\ $どちらか1枚のコインを無作為に選んでコイントスを行うとき、表が出る確率を求めよ。$(2)\ $どちらか1枚のコインを無作為に選んでコイントスを行ったところ、表が出た。このコインを使ってもう1回コイントスを行うとき、表が出る確率を求めよ。$(3)\ $どちらか1枚のコインを無作為に選んで2回コイントスを行ったところ、2回とも表が出た。このコインを使ってもう1回コイントスを行うとき、表が出る確率を求めよ。$(4)\ $2枚のコインを使って同時にコイントスを行ったところ、両方のコインの表裏が同じになる確率を求めよ。$(5)\ $2枚のコインを使って同時にコイントスを行ったところ、一方のコインは表、もう一方のコインは裏が出た。表が出たコインを使ってもう1回コイントスを行うとき、表が出る確率を求めよ。
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いま、$3:2$の比で表と裏が出るコインと$2:3$の比で表と裏が出るコインの2枚がある状況を考える。$(1)\ $どちらか1枚のコインを無作為に選んでコイントスを行うとき、表が出る確率を求めよ。$(2)\ $どちらか1枚のコインを無作為に選んでコイントスを行ったところ、表が出た。このコインを使ってもう1回コイントスを行うとき、表が出る確率を求めよ。$(3)\ $どちらか1枚のコインを無作為に選んで2回コイントスを行ったところ、2回とも表が出た。このコインを使ってもう1回コイントスを行うとき、表が出る確率を求めよ。$(4)\ $2枚のコインを使って同時にコイントスを行ったところ、両方のコインの表裏が同じになる確率を求めよ。$(5)\ $2枚のコインを使って同時にコイントスを行ったところ、一方のコインは表、もう一方のコインは裏が出た。表が出たコインを使ってもう1回コイントスを行うとき、表が出る確率を求めよ。
福田のおもしろ数学287〜4項からなる数列を求める
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)：
増加する4つの項からなる正の整数の列がある。最初の3項は等差数列、最後の3項は等比数列をなす。最初の項と最後の項の差は30である。このとき、この4項の総和を求めよ。
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増加する4つの項からなる正の整数の列がある。最初の3項は等差数列、最後の3項は等比数列をなす。最初の項と最後の項の差は30である。このとき、この4項の総和を求めよ。
福田のおもしろ数学287〜4項からなる数列を求める
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)：
増加する4つの項からなる正の整数の列がある。
最初の3項は等差数列、最後の3項は等比数列をなす。
最初の項と最後の項の差は $30$。
この4つの項の総和を求めよ。
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増加する4つの項からなる正の整数の列がある。
最初の3項は等差数列、最後の3項は等比数列をなす。
最初の項と最後の項の差は $30$。
この4つの項の総和を求めよ。
福田の数学〜慶應義塾大学2024総合政策学部第2問〜定積分で表された関数の最大値
単元：
#数Ⅱ#微分法と積分法#積分とその応用#定積分#不定積分・定積分#数学(高校生)#数Ⅲ
指導講師：
福田次郎
問題文全文(内容文)：
負でない実数 $t$ に対して定義される関数 $\displaystyle\frac{9}{2}t-3\int^{1}_{0}|(x-t)(x-2t)|dx$ の最大値と、そのときの $t$ の値は？
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負でない実数 $t$ に対して定義される関数 $\displaystyle\frac{9}{2}t-3\int^{1}_{0}|(x-t)(x-2t)|dx$ の最大値と、そのときの $t$ の値は？
福田のおもしろ数学288〜三角関数に関する不等式の証明
単元：
#数Ⅱ#式と証明#三角関数#整式の除法・分数式・二項定理#加法定理とその応用#数学(高校生)
指導講師：
福田次郎
問題文全文(内容文)：
$sin^n2x+(sin^xx-cos^nx)^2\leqq1$を証明して下さい。
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$sin^n2x+(sin^xx-cos^nx)^2\leqq1$を証明して下さい。
福田のおもしろ数学286〜f(x+y)=f(x)+f(y)+xyを満たすf(x)を求める
単元：
#数Ⅱ#微分法と積分法#数学(高校生)
指導講師：
福田次郎
問題文全文(内容文)：
$
\begin{eqnarray}
連続関数f(x)が任意の点x, \ yに対してf(x+y)=f(x)+f(y)+xy…①を満たし、
\\
f'(0)=1とする。f(x)がすべてのxで微分可能であることを示し、f(x)を求めよ。
\end{eqnarray}
$
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$
\begin{eqnarray}
連続関数f(x)が任意の点x, \ yに対してf(x+y)=f(x)+f(y)+xy…①を満たし、
\\
f'(0)=1とする。f(x)がすべてのxで微分可能であることを示し、f(x)を求めよ。
\end{eqnarray}
$
福田のおもしろ数学285〜(1+1/n)^(n+1)が減少数列である証明
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)：
$
b_{n}=(1 + \frac{1}{n})^{n+1}
\
で定まる数列 \{ b_{n} \}は減少数列であることを示せ。
$
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$
b_{n}=(1 + \frac{1}{n})^{n+1}
\
で定まる数列 \{ b_{n} \}は減少数列であることを示せ。
$
福田の数学〜慶應義塾大学2024総合政策学部第1問(1)〜2次方程式の作成
福田のおもしろ数学284〜(1+1/n)^nが増加数列である証明
単元：
#数列#漸化式#数学(高校生)
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福田次郎
問題文全文(内容文)：
数列 $ \large{ a }\scriptsize{ n } = \left(1+\frac{1}{n} \right)^n $ は増加することを証明せよ。
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数列 $ \large{ a }\scriptsize{ n } = \left(1+\frac{1}{n} \right)^n $ は増加することを証明せよ。
福田の数学〜東京慈恵会医科大学2024医学部第4問〜円板を軸の周りに回転してできる立体の体積
単元：
#大学入試過去問(数学)#微分法と積分法#学校別大学入試過去問解説(数学)#面積、体積#数学(高校生)#東京慈恵会医科大学
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福田次郎
問題文全文(内容文)：
$\mathrm{O}$を原点とする$\mathrm{xyz} $平面において、3点 $\mathrm{A(1,\dfrac{2}{\sqrt{3}}, 0), B(-1, \dfrac{2}{\sqrt{3}}, 0), C(0, 0, 2)}$ の定める平面$\mathrm{ABC}$ 上に$\mathrm{O}$ から垂線$\mathrm{OH}$ を下ろす。平面$\mathrm{ABC}$ において、$\mathrm{H}$ を中心とする半径$\mathrm{1}$の円板(内部を含む)$\mathrm{D}$ を考える。
(1)平面$\mathrm{z = t}$ が$\mathrm{D}$と交わるような$\mathrm{t}$の範囲を求めよ。
(2)$\mathrm{D}$を$\mathrm{z}$軸の周りに$\mathrm{1}$回転させるとき、$\mathrm{D}$が通過してできる立体$\mathrm{K}$の体積$\mathrm{V}$を求めよ。
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$\mathrm{O}$を原点とする$\mathrm{xyz} $平面において、3点 $\mathrm{A(1,\dfrac{2}{\sqrt{3}}, 0), B(-1, \dfrac{2}{\sqrt{3}}, 0), C(0, 0, 2)}$ の定める平面$\mathrm{ABC}$ 上に$\mathrm{O}$ から垂線$\mathrm{OH}$ を下ろす。平面$\mathrm{ABC}$ において、$\mathrm{H}$ を中心とする半径$\mathrm{1}$の円板(内部を含む)$\mathrm{D}$ を考える。
(1)平面$\mathrm{z = t}$ が$\mathrm{D}$と交わるような$\mathrm{t}$の範囲を求めよ。
(2)$\mathrm{D}$を$\mathrm{z}$軸の周りに$\mathrm{1}$回転させるとき、$\mathrm{D}$が通過してできる立体$\mathrm{K}$の体積$\mathrm{V}$を求めよ。
福田のおもしろ数学283〜関数不等式を満たす関数を求める
単元：
#数Ⅱ#式と証明#恒等式・等式・不等式の証明
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福田次郎
問題文全文(内容文)：
任意の実数$x$、$y$、$z$に対して
$f(x+y)+f(y+z)+f(z+x) \geqq 3 f(x+2y+3z)$
が成り立つような実数値をとる関数 $f(x)$をすべて求めよ。
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任意の実数$x$、$y$、$z$に対して
$f(x+y)+f(y+z)+f(z+x) \geqq 3 f(x+2y+3z)$
が成り立つような実数値をとる関数 $f(x)$をすべて求めよ。
福田の数学〜東京慈恵会医科大学2024医学部第3問〜条件を満たす2次式に関する証明と反例の作成
単元：
#数A#大学入試過去問(数学)#整数の性質#ユークリッド互除法と不定方程式・Ｎ進法#学校別大学入試過去問解説(数学)#数学(高校生)#東京慈恵会医科大学
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福田次郎
問題文全文(内容文)：
$p$,$q$は互いに素である自然数とする。実数$a$,$b$,$c$に対して、$x$の2次多項式 $f(x)=ax^{ 2 }+bx+c$を考える。 ただし、$a \neq 0$とする。$f(x)$が条件「ある整数$k$について$f(k-1)$, $f(k)$, $f(k + 1)$ は整数となり、$f(x)$は $px-q$で割り切れる」をみたすとき、次の問いに答えよ。
(1) $\frac{2a}{p}$,$\frac{2c}{q}$は整数であることを示せ。
(2) 命題「$f(x)$が上の条件をみたすならば、$\frac{a}{p}$,$\frac{c}{q}$は整数である」は正しいか。正しければそれを示せ。正しくなければ、反例を1つあげよ。
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$p$,$q$は互いに素である自然数とする。実数$a$,$b$,$c$に対して、$x$の2次多項式 $f(x)=ax^{ 2 }+bx+c$を考える。 ただし、$a \neq 0$とする。$f(x)$が条件「ある整数$k$について$f(k-1)$, $f(k)$, $f(k + 1)$ は整数となり、$f(x)$は $px-q$で割り切れる」をみたすとき、次の問いに答えよ。
(1) $\frac{2a}{p}$,$\frac{2c}{q}$は整数であることを示せ。
(2) 命題「$f(x)$が上の条件をみたすならば、$\frac{a}{p}$,$\frac{c}{q}$は整数である」は正しいか。正しければそれを示せ。正しくなければ、反例を1つあげよ。
福田のおもしろ数学282〜ガウス記号で表された式の和を求める
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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福田次郎
問題文全文(内容文)：
$\displaystyle \sum_{n=1}^{1000} [\frac{2^n}{3} ]$を求めて下さい。$[x]$は$x$をこえない最大の整数を表す。
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$\displaystyle \sum_{n=1}^{1000} [\frac{2^n}{3} ]$を求めて下さい。$[x]$は$x$をこえない最大の整数を表す。
福田の数学〜東京慈恵会医科大学2024医学部第2問〜定積分で表された関数の最小値
単元：
#大学入試過去問(数学)#積分とその応用#定積分#学校別大学入試過去問解説(数学)#数学(高校生)#数Ⅲ#東京慈恵会医科大学
指導講師：
福田次郎
問題文全文(内容文)：
$\boxed{ 2 }1\lt a \lt 2$を満たす実数$a$について、$S(a)=\int_1^2 {|log(1+x)-logax|} dx$とするとき、次の問いに答えよ。ただし、logは自然対数である。
(1)$a$の値に応じて、$1\leqq x \leqq 2$の範囲で方程式$log(1+x)-logax=0$の解の個数を調べよ。
(2)$S(a)$を求めよ。
(3)$S(a)(1 \lt a \lt 2)$の最小値と、そのときの$a$の値を求めよ。
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$\boxed{ 2 }1\lt a \lt 2$を満たす実数$a$について、$S(a)=\int_1^2 {|log(1+x)-logax|} dx$とするとき、次の問いに答えよ。ただし、logは自然対数である。
(1)$a$の値に応じて、$1\leqq x \leqq 2$の範囲で方程式$log(1+x)-logax=0$の解の個数を調べよ。
(2)$S(a)$を求めよ。
(3)$S(a)(1 \lt a \lt 2)$の最小値と、そのときの$a$の値を求めよ。
福田のおもしろ数学281〜不等式の証明と区分求積
単元：
#積分とその応用#定積分#数学(高校生)#数Ⅲ
指導講師：
福田次郎
問題文全文(内容文)：
すべての正の整数$n$について$(\frac{2n-1}{e})^{\frac{2n-1}{2}}\lt 1・3・5・・・(2n-1)\lt (\frac{2n+1}{e})^{\frac{2n+1}{2}}$が成り立つことを示せ。
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すべての正の整数$n$について$(\frac{2n-1}{e})^{\frac{2n-1}{2}}\lt 1・3・5・・・(2n-1)\lt (\frac{2n+1}{e})^{\frac{2n+1}{2}}$が成り立つことを示せ。
福田の数学〜東京慈恵会医科大学2024医学部第1問〜条件付き確率
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)#数学(高校生)#東京慈恵会医科大学
指導講師：
福田次郎
問題文全文(内容文)：
$\boxed{ 1 }$1から3までの番号をつけた赤玉3個と、1から3までの番号をつけた白玉3個が入った袋から、玉を1個ずつ3回取り出し、玉に書かれた番号を取り出した順に$a_1,a_2,a_3$とする。ただし、取り出した玉はもとに戻さないものとする。
取り出した3個の玉が、赤玉2個、白玉１個であったとき、
$a_1 \lt a_2 \lt a_3$となる条件付き確率は$\boxed{ア}$、
$a_1 \lt a_2$かつ$a_2 \gt a_3$となる条件付き確率は$\boxed{イ}$
である。
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$\boxed{ 1 }$1から3までの番号をつけた赤玉3個と、1から3までの番号をつけた白玉3個が入った袋から、玉を1個ずつ3回取り出し、玉に書かれた番号を取り出した順に$a_1,a_2,a_3$とする。ただし、取り出した玉はもとに戻さないものとする。
取り出した3個の玉が、赤玉2個、白玉１個であったとき、
$a_1 \lt a_2 \lt a_3$となる条件付き確率は$\boxed{ア}$、
$a_1 \lt a_2$かつ$a_2 \gt a_3$となる条件付き確率は$\boxed{イ}$
である。
福田の数学〜東京理科大学2024創域理工学部第3問〜関数の増減と変曲点と体積面積
単元：
#大学入試過去問(数学)#積分とその応用#面積・体積・長さ・速度#学校別大学入試過去問解説(数学)#東京理科大学#数学(高校生)#数Ⅲ
指導講師：
福田次郎
問題文全文(内容文)：
$\boxed{3}$関数$f(x)$を
$f(x)=\frac{logx}{\sqrt{x}} (x\gt 0)$
と定める。ただし、logは自然対数とする。
(1)導関数$f'(x)$と第2次導関数$f''(x)$をそれぞれ求めよ。
座標平面上の曲線$y=f(x)(x \gt 0)$を$C$とおき、$C$の交点を$P$とおく。$C$と$x$軸の交点を$Q$とする。$C$と直線$PQ$で囲まれた部分を$A$とし、$A$を$x$軸の周りに1回転して得られる回転体の体積を$V$とする。
(2)$P$の座標を求めよ。
(3)$V$を求めよ。
(4)$A$の面積を求めよ。
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$\boxed{3}$関数$f(x)$を
$f(x)=\frac{logx}{\sqrt{x}} (x\gt 0)$
と定める。ただし、logは自然対数とする。
(1)導関数$f'(x)$と第2次導関数$f''(x)$をそれぞれ求めよ。
座標平面上の曲線$y=f(x)(x \gt 0)$を$C$とおき、$C$の交点を$P$とおく。$C$と$x$軸の交点を$Q$とする。$C$と直線$PQ$で囲まれた部分を$A$とし、$A$を$x$軸の周りに1回転して得られる回転体の体積を$V$とする。
(2)$P$の座標を求めよ。
(3)$V$を求めよ。
(4)$A$の面積を求めよ。
福田のおもしろ数学280〜3^x+4^y=5^zを満たす正の整数を求める
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)：
$3^x+4^y=5^z$を満たす正の整数$x,y,z$は$(x,y,z)=(2,2,2)$以外に存在するか。
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$3^x+4^y=5^z$を満たす正の整数$x,y,z$は$(x,y,z)=(2,2,2)$以外に存在するか。
福田のおもしろ数学279〜関数方程式から関数の値を計算する問題
単元：
#数Ⅱ#式と証明#恒等式・等式・不等式の証明#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)：
任意の実数$x$に対して$f(x)+f(x-1)=x^2$が成り立ち、$f(19)=94$のとき$f(94)$の値は？
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任意の実数$x$に対して$f(x)+f(x-1)=x^2$が成り立ち、$f(19)=94$のとき$f(94)$の値は？
福田の数学〜東京理科大学2024創域理工学部第2問〜放物線の接線と極限
単元：
#数Ⅱ#大学入試過去問(数学)#微分法と積分法#接線と増減表・最大値・最小値#関数と極限#関数の極限#学校別大学入試過去問解説(数学)#数学(高校生)#数Ⅲ
指導講師：
福田次郎
問題文全文(内容文)：
$m$を正の実数とし、関数$f(x)$を$f(x)=-mx^2+1$と定める。座標平面上の曲線$y=f(x)$を$C$とおき、負の実数$a$に対して点$\textrm{A}(a,f(a))$における曲線$C$の接線を$l_1$とおく。直線$l_1$と$y$軸との交点を$\textrm{P}$とし、点$\textrm{P}$を通り$l_1$に垂直な直線を$l_2$とおき、$l_2$と$x$軸の交点を$\textrm{Q}$とする。
(1) 点$\textrm{P}$の座標を$a$と$m$を用いて表せ。
(2) 点$\textrm{Q}$の座標を$a$と$m$を用いて表せ。
以下、直線$l_2$が曲線$C$の接線となるときを考える。
(3) $a$を$m$を用いて表せ。
(4) 線分$\textrm{AQ}$の長さは$m$を用いて表される。これを$L(m)$とおく。
(a) $\displaystyle \lim_{m \rightarrow \infty}L(m)$を求めよ。
(b) $\displaystyle \lim_{m \rightarrow 0}mL(m)$を求めよ。
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$m$を正の実数とし、関数$f(x)$を$f(x)=-mx^2+1$と定める。座標平面上の曲線$y=f(x)$を$C$とおき、負の実数$a$に対して点$\textrm{A}(a,f(a))$における曲線$C$の接線を$l_1$とおく。直線$l_1$と$y$軸との交点を$\textrm{P}$とし、点$\textrm{P}$を通り$l_1$に垂直な直線を$l_2$とおき、$l_2$と$x$軸の交点を$\textrm{Q}$とする。
(1) 点$\textrm{P}$の座標を$a$と$m$を用いて表せ。
(2) 点$\textrm{Q}$の座標を$a$と$m$を用いて表せ。
以下、直線$l_2$が曲線$C$の接線となるときを考える。
(3) $a$を$m$を用いて表せ。
(4) 線分$\textrm{AQ}$の長さは$m$を用いて表される。これを$L(m)$とおく。
(a) $\displaystyle \lim_{m \rightarrow \infty}L(m)$を求めよ。
(b) $\displaystyle \lim_{m \rightarrow 0}mL(m)$を求めよ。
福田のおもしろ数学278〜等差数列の和に関する問題
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)：
$a_1,a_2,a_3,\cdots$は公差$1$の等差数列であり、$a_1+a_2+a_3+\cdots+a_{98}=137$を満たす。
このとき、$a_2+a_4+a_6+\cdots+a_{98}$の値を求めよ。
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$a_1,a_2,a_3,\cdots$は公差$1$の等差数列であり、$a_1+a_2+a_3+\cdots+a_{98}=137$を満たす。
このとき、$a_2+a_4+a_6+\cdots+a_{98}$の値を求めよ。