福田次郎

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福田のおもしろ数学363〜定積分の計算

福田のおもしろ数学361〜複雑な関数方程式の解

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#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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福田次郎
問題文全文(内容文):
実数から実数への関数 が任意の実数 , に対して
を満たしている。このような関数 をすべて求めよ。
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実数から実数への関数
を満たしている。このような関数
福田のおもしろ数学362〜定積分の等式の証明

福田のおもしろ数学185〜8枚の硬貨から1枚の偽物を天秤を使って見抜こう

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#算数(中学受験)#推理と論証#推理と論証
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福田次郎
問題文全文(内容文):
8枚の区別のつかない硬貨のなかに、本物よりも軽い偽物が1枚混じっている。
おもりなしの天秤を使って偽物を見つけ出すためには、最小で南海天秤を使えばよいでしょうか。
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8枚の区別のつかない硬貨のなかに、本物よりも軽い偽物が1枚混じっている。
おもりなしの天秤を使って偽物を見つけ出すためには、最小で南海天秤を使えばよいでしょうか。
福田の数学〜立教大学2024年理学部第1問(2)〜17のn乗の1の位

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#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#学校別大学入試過去問解説(数学)#立教大学#数学(高校生)
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福田次郎
問題文全文(内容文):
(2) の1の位の数が1になる最小の自然数 は である。また、 の1の位の数を求めると、 である。
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福田のおもしろ数学184〜2変数関数の最大最小

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#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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福田次郎
問題文全文(内容文):
0≦ ≦1, 0≦ ≦1のとき、2変数関数
=
の最大値 、最小値 を求めよ。
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0≦
の最大値
福田の数学〜立教大学2024年理学部第1問(1)〜三角方程式の基本

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#数Ⅱ#大学入試過去問(数学)#三角関数#三角関数とグラフ#学校別大学入試過去問解説(数学)#立教大学#数学(高校生)
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福田次郎
問題文全文(内容文):
(1)実数 が = を満たすとき、 の値は である。
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福田のおもしろ数学183〜xが−1と1の間の数のときにnx^nが0に収束することの証明

福田の数学〜慶應義塾大学2024年経済学部第6問〜3次関数の増減と最大値と面積

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#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#学校別大学入試過去問解説(数学)#面積、体積#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):
, , を実数とする。関数 = + + +17 は = で極大値、 = で極小値をとり、 =-17 を満たすとする。
(1) , , の値、および の極大値 、極大値 を、それぞれ求めよ。
(2)(1)で求めた , および0≦ ≦5 を満たす実数 に対して、区間0≦ ≦ における| |の最大値を とする。 の値について場合分けをして、それぞれの場合に を求めよ。
(3)(2)で求めた に対して、定積分 = を求めよ。
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(1)
(2)(1)で求めた
(3)(2)で求めた
福田のおもしろ数学182〜2x3x5x7x11x13の10乗の桁数

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#数Ⅱ#大学入試過去問(数学)#指数関数と対数関数#指数関数#学校別大学入試過去問解説(数学)#一橋大学#数学(高校生)
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福田次郎
問題文全文(内容文):
の10進法での桁数を求めよ。
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福田の数学〜慶應義塾大学2024年経済学部第5問〜ある対数とそれを超えない最大の整数

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#数A#数Ⅱ#大学入試過去問(数学)#整数の性質#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):
を正の実数とする。 と は、それぞれ ≦ , ≦ を満たす最大の整数とし、さらに、 = - , = - とおく。
(1) を、 と を用いて表せ。
(2) + の取りうる値を全て求めよ。
(3) = -1 のとき、 と の値を求めよ。
(4) = -1 となるために が満たすべき必要十分条件を求めよ。
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(1)
(2)
(3)
(4)
福田のおもしろ数学181〜連続する4つの自然数の積は平方数にならないことの証明

福田の数学〜慶應義塾大学2024年経済学部第4問〜正四面体の位置ベクトルと面積体積

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#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):
, を正の実数とし、Oを原点とする座標空間内に3点A(3, ,0),B(3, ,0),C( ,0, )をとる。ただし、四面体OABCは1辺の長さが の正四面体であるとする。
(1) および の値を求めよ。
以下、点 に関してO,A,B,Cと対称な点を、それぞれD,E,F,Gとする。
(2)直線DGと平面ABCとの交点Hの座標を求めよ。
(3)直線CBと平面DEGとの交点をI、直線CAと平面DFGとの交点をJとする。
四角形CJHIの面積 と四角錐G-CJHIの体積 を、それぞれ求めよ。
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(1)
以下、点
(2)直線DGと平面ABCとの交点Hの座標を求めよ。
(3)直線CBと平面DEGとの交点をI、直線CAと平面DFGとの交点をJとする。
四角形CJHIの面積
福田のおもしろ数学180〜3行の表に書かれた数値の規則性を考える

福田の数学〜慶應義塾大学2024年経済学部第3問〜指数関数で定義された数列の漸化式

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#数Ⅱ#大学入試過去問(数学)#指数関数と対数関数#指数関数#対数関数#数列#数列とその和(等差・等比・階差・Σ)#漸化式#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):
実数 に対して = とおく。また、 = とする。
(1)等式 = - より、実数 に対して
= - ...①が成り立つ。
(2)実数 , に対して = が成り立つならば、 = は2次方程式
- - =0
を満たす。 >0より、 は を用いて
= ...②
と表せる。つまり、任意の実数bに対して = となる実数 が、ただ1つに定まる。
以下、数列 に対して = ( =1,2,3,...)で定まる数列 が、関係式
+ - =0 ( =1,2,3,...) ...③
を満たすとする。
(3)①と③から = ( =1,2,3,...)となるので、(2)より、
= ( =1,2,3,...)が得られる。ここで、 = である。
(4) ≧2に対して、 = とおく。 = ( =1,2,3,...)で定まる数列 の階差数列を用いると、③より、
= - ( =2,3,4,...)
となる。ゆえに、 = -108 が成り立つならば = である。
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(1)等式
(2)実数
を満たす。
と表せる。つまり、任意の実数bに対して
以下、数列
を満たすとする。
(3)①と③から
(4)
となる。ゆえに、
福田のおもしろ数学179〜文字係数の1次不等式の解

福田の数学〜慶應義塾大学2024年経済学部第2問〜確率の基本性質と非復元抽出の条件付き確率

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#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)#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):
袋の中に、1から9までの番号を重複なく1つずつ記入したカードが9枚入っている。A,B,C,Dの4人のうちDがさいころを投げて、1の目が出たらAが、2または3の目が出たらBが、その他の目が出たらCが、袋の中からカードを1枚引き、カードに記入された番号を記録することを試行という。ただし、1度引いたカードは袋に戻さない。この試行を3回続けて行う。また、1回目の試行前のA,B,Cの点数をそれぞれ0としたうえで、以下の(a),(b)に従い、各回の試行後のA,B,Cの点数を定める。
(a)各回の試行においてカードを引いた人は、その回の試行前の自分の点数に、その回の試行で記録した番号を加え、試行後の点数とする。
(b)各回の試行においてカードを引いていない人は、その回の試行前の自分の点数を、そのまま試行後の点数とする。
(1)1回目の試行後、Bの点数が3の倍数となる確率は である。ただし、0はすべての整数の倍数である。
(2)2回目の試行後、A,B,Cのうち、1人だけの点数が0である確率は である。
(3)2回目の試行後のAの点数が5以上となる確率は である。
(4)2回目の試行後のAの点数が5以上であるとき、3回目の試行後のA,B,Cの点数がすべて5以上である条件付き確率は である。
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(a)各回の試行においてカードを引いた人は、その回の試行前の自分の点数に、その回の試行で記録した番号を加え、試行後の点数とする。
(b)各回の試行においてカードを引いていない人は、その回の試行前の自分の点数を、そのまま試行後の点数とする。
(1)1回目の試行後、Bの点数が3の倍数となる確率は
(2)2回目の試行後、A,B,Cのうち、1人だけの点数が0である確率は
(3)2回目の試行後のAの点数が5以上となる確率は
(4)2回目の試行後のAの点数が5以上であるとき、3回目の試行後のA,B,Cの点数がすべて5以上である条件付き確率は
福田のおもしろ数学178〜ある等式を満たす100個の変数のうちのひとつの変数の最大値

福田の数学〜慶應義塾大学2024年経済学部第1問(2)〜三角関数への置き換えによる分数関数の最大最小

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#数Ⅱ#大学入試過去問(数学)#三角関数#加法定理とその応用#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):
(2) は| |< の範囲の定数とする。 = とおくと、 = かつ = +1)であるので、 とすると、
+
と表せる。ただし、 = , = である。また、| |≦1に対応する の範囲が| |≦ であることに注意すると、| |≦1における の取りうる値の最大値は 、最小値は である。
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(2)
と表せる。ただし、
福田のおもしろ数学177〜長さ1.5メートルの剣を列車に積み込む方法

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#数学(中学生)#中3数学#三平方の定理
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福田次郎
問題文全文(内容文):
あなたは1.5 mの剣を列車に持ち込もうとしましたが車掌に拒否されました。
一辺の最大の寸法が1 mを超すものは持ち込めません。
あなたはどうする?
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あなたは1.5 mの剣を列車に持ち込もうとしましたが車掌に拒否されました。
一辺の最大の寸法が1 mを超すものは持ち込めません。
あなたはどうする?
福田の数学〜慶應義塾大学2024年経済学部第1問(1)〜2次方程式が整数解をもつ条件

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#数A#数Ⅱ#大学入試過去問(数学)#複素数と方程式#整数の性質#ユークリッド互除法と不定方程式・N進法#解と判別式・解と係数の関係#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):
(1) を実数とする。 の2次方程式 -( -9) - +1=0 の解は整数 <0< が成り立つとする。このとき + + = なので、 = , = , = である。
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福田のおもしろ数学176〜ルートが無限に重なる等式の証明

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#数Ⅱ#式と証明#指数関数と対数関数#恒等式・等式・不等式の証明#指数関数#数学(高校生)
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福田次郎
問題文全文(内容文):
= を証明してください。ただし は正の実数とする。
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福田の数学〜慶應義塾大学2024年医学部第4問〜空間に浮かぶ四面体の平面による切り口の面積

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#大学入試過去問(数学)#空間ベクトル#空間ベクトル#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C#数Ⅲ
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福田次郎
問題文全文(内容文):
座標空間の4点O(0,0,0),A(-3,-1,1),B(2,-2,2),C(3,3,3)を頂点とする四面体OABCの、平面 = による切り口を とする。
(1) は1< <2のとき四角形となり、 =1および =2のとき三角形となる。
1< 1 となるので、点Eはこの六面体の外にある。
(さ),(し),(す)の選択肢:ABC,ABD,ACD,BCD,OAD,OBD,OCD
(4)1< <2に対して、(3)の六面体を平面 = で切った切り口の面積を とすると、 は = (ただし1< <2)において最大値 をとる。
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(1)
1<
(さ),(し),(す)の選択肢:ABC,ABD,ACD,BCD,OAD,OBD,OCD
(4)1<
福田のおもしろ数学175〜0から10^nまでの数に現れる各桁の数字の総和を求める

福田の数学〜慶應義塾大学2024年医学部第3問〜四面体の切断面の面積と極限

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#大学入試過去問(数学)#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):
-1,0,1以外のすべての実数 に対して定義された関数
=
を考える。
(1) は = において極小値 をとり、 = において極大値 をとる。
(2)曲線 = の概形を描きなさい。
(3)直線 = が曲線 = とちょうど4点で交わるとき、定数 の値の範囲は である。
(4) = , = , = とすると、つぎの恒等式が成り立つ。
= + +
(5)直線 = (ただし >0)が曲線 = と第1象限において交わる点Pの 座標を とし、
=
とおいて、 を の式で表すと、 = となる。また、原点をO、 を座標とする点をQとし、三角形OPQの面積を とおくと = となる。
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を考える。
(1)
(2)曲線
(3)直線
(4)
(5)直線
とおいて、
福田のおもしろ数学174〜ルートの付いた数値の計算

福田の数学〜慶應義塾大学2024年医学部第2問〜確率漸化式

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#大学入試過去問(数学)#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):
袋が2つ(袋1と袋2)および赤玉2個、白玉4個が用意されている。それぞれの袋に玉が3個ずつ入った状態として、次の3つがあり得る。
状態A:袋1に入っている赤玉が0個である状態
状態B:袋1に入っている赤玉が1個である状態
状態C:袋1に入っている赤玉が2個である状態
上記の各状態に対して、次の2段階からなる操作Tを考える。
操作T:袋1から玉を1個無作為に取り出し、それを袋2に入れる。次に、袋2から玉を1個無作為に取り出し、それを袋1に入れる。
(1)X,YをそれぞれA,B,Cのいずれかとする。状態Xに対し操作Tを1回施した結果、状態Yになる確率をP(X→Y)で表す。このとき、
P(A→A)= , P(A→B)= , P(B→A)= ,
P(B→B)= , P(C→A)= , P(C→B)= である。
(2)以下、 を自然数とし、状態Bから始めて操作Tを繰り返し施す。操作Tを 回施し終えたとき、状態Aである確率を 、状態Bである確率を 、状態Cである確率を とする。 ≧2 とするとき、 , , と , , の間には次の関係式が成り立つ。
したがって と の間には次の関係式が成り立つことが分かる。
= +
これより、 ≧1 に対して を の式で表すと
= +
となる。さらに = とおくとき、 を の式で表すと
=
となる。
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状態A:袋1に入っている赤玉が0個である状態
状態B:袋1に入っている赤玉が1個である状態
状態C:袋1に入っている赤玉が2個である状態
上記の各状態に対して、次の2段階からなる操作Tを考える。
操作T:袋1から玉を1個無作為に取り出し、それを袋2に入れる。次に、袋2から玉を1個無作為に取り出し、それを袋1に入れる。
(1)X,YをそれぞれA,B,Cのいずれかとする。状態Xに対し操作Tを1回施した結果、状態Yになる確率をP(X→Y)で表す。このとき、
P(A→A)=
P(B→B)=
(2)以下、
したがって
これより、
となる。さらに
となる。
福田のおもしろ数学173〜多重のルートで示される数

福田の数学〜慶應義塾大学2024年医学部第1問(3)〜三角関数の増減とグラフと面積

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#大学入試過去問(数学)#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):
(3) 関数 = の最大値は である。また、この関数のグラフと 軸で囲まれてできる図形の面積は である。
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(3) 関数
福田のおもしろ数学172〜1000枚の1円玉を10個の袋に入れて1000円までのすべての金額が払えるようにする方法

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#数A#場合の数と確率#場合の数#数学(高校生)
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福田次郎
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1000枚の1円玉を10個の袋に分けます。適当な袋を組み合わせて1円から1000円まですべてを表せるようにするにはどう分ければいい?
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1000枚の1円玉を10個の袋に分けます。適当な袋を組み合わせて1円から1000円まですべてを表せるようにするにはどう分ければいい?