マルチーズ先生のやさしい東大数学

おもしろい数学問題を紹介していきます。

大学入試問題

【京都大学2023年】 最高難度の証明問題

こんにちは!マルチーズ先生です。かなり難易度が高いです。初見で解くのはかなりキツイかもです。。。 【問題】を以上の素数とする。また、を実数とする。 とをの式として表せ。 のとき、となるような正の整数が存在するか否かを理由をつけて判定せよ。 【…

【京都大学2023年】 ちょっとだけややこしい最大値最小値問題

こんにちは!マルチーズ先生です。京大を目指す方は落とせない問題ですね。 【問題】次の関数の最大値と最小値を求めよ。 ただし、は自然対数の底であり、その値はである。 【ヒント】 まず、同じ部分の取りうる範囲を求めてみましょう。 解答はyoutubeを見…

【京都大学2023年】 この確率問題は余裕で解けなくてはいけません

こんにちは!マルチーズ先生です。この確率問題は落とせないですね。 【問題】を自然数とする。個のさいころを回投げ、出た目を順にとし、個の数の積をとする。 がで割り切れる確率を求めよ。 がで割り切れる確率を求めよ。 【ヒント】 べん図を用いて考える…

【京都大学2023年】 整式の割り算

こんにちは!マルチーズ先生です。やさしい問題です。どれだけ効率的に解けるか挑戦してみてください! 【問題】整式を整式でわったときの余りを求めよ。 【ヒント】 やさしい問題なので、どれだけ効率的に解けるかに挑戦してください! 解答はyoutubeを見て…

【九州大学2008年】 シグモイド関数の問題

こんにちは!マルチーズ先生です。基本的な学力があれば必ず解けます。 【問題】とおく。ただし、は自然対数の底とする。このとき、次の問に答えよ。 の増減、凹凸、漸近線を調べ、グラフをかけ。 の逆関数を求めよ。 を求めよ。 【ヒント】 基礎学力があれ…

【京都大学1999年】瞬殺で解くグラフ問題

こんにちは!マルチーズ先生です。瞬殺で解きます! 【問題】放物線の上を動く点、があって、この放物線と線分が囲む部分の面積が常にであるとき、の中点が描く図形の方程式を求めよ。 【ヒント】 放物線と直線が囲む面積の公式を用いれば、瞬殺で解けますよ…

【東京工業大学1985年】 ペル方程式の整数解の集合の構造

こんにちは!マルチーズ先生です。昔の受験生は、こんなに難しい問題を解いていたのでしょうか。。。 【問題】つの条件 (i) または (ii) を満たす任意の整数から得られる実数全体の集合をとする。より大きいの要素のうち最小のものをとする。 を求めよ。 整…

【京都大学2008年】 共有点の数は?

こんにちは!マルチーズ先生です。方程式を解く基本問題ですね。 【問題】定数は実数であるとする。関数とのグラフの共有点はいくつあるか。の値によって分類せよ。 【ヒント】 判別式を用いて、解の個数を求めていきます。共通解がある場合に注意しましょう…

【京都大学2010年】 直観ですぐに分かってしまいますが、ちゃんと解きましょう

こんにちは!マルチーズ先生です。直観で答えは分かってしまいますが、それを証明することに多少の手間がかかります。 【問題】を正の実数とする。座標平面上の点、、をとり、を考える。の値が変化するとき、角の最大値を求めよ。 【ヒント】 三角関数を用い…

【京都大学2021年】三角形の重心の軌跡を求めよう

こんにちは!マルチーズ先生です。簡単です! 【問題】平面において、点、に対し、点は次の条件 角かつ点の座標は正 次の各問に答えよ。 △の外心の座標を求めよ。 点が条件を満たしながら動くとき、△の垂心の軌跡を求めよ。 【ヒント】 簡単なのでヒント無し…

【東京大学2023年】簡単そうだが意外とややこしい確率問題

こんにちは!マルチーズ先生です。東大の確率問題でも、丁寧に場合分けして考えれば解けますよ! 【問題】黒玉個、赤玉個、白玉個が入っている袋から玉を個ずつ取り出し、取り出した玉を順に横一列に個すべて並べる。ただし、袋から個々の玉が取り出される確…

【東京大学2023年】積分と極限の本質が問われた良問

こんにちは!マルチーズ先生です。積分と極限の本質が問われた良問だと思います。挑戦してみてください! 【問題】 正の整数に対し、とおく。次の不等式が成り立つことを示せ。 正の整数に対し、とおく。極限を求めよ。 【ヒント】 区分求積法とはさみうちの…

【東京大学2005年】シンプルな式の体積ですが計算は複雑です

こんにちは!マルチーズ先生です。積分で体積を求める問題です。セオリー通りのアプローチで解いてみましょう! 【問題】を正の実数とする。空間において、、を満たす点全体からなる立体の体積を求めよ。 【ヒント】 セオリー通り、積分して体積を求めていき…

【東京大学2008年】どんな図形か分かりませんが面積を求めてください!

こんにちは!マルチーズ先生です。ややこしい図形ですが、増減表を作って、丁寧にグラフを描いてみましょう! 【問題】座標平面において、媒介変数を用いて、、 と表される曲線が囲む面積を求めよ。 【ヒント】 増減表を作成し、丁寧にグラフを描いてみまし…

【東京大学2011年】伝説の難問

こんにちは!マルチーズ先生です。東大数学の中で、数十年に1度の難問と言われている問題です。限られた時間の中では完答不能レベルですが、挑戦してみてください! 【問題】 を実数とし、とする。を変数とする次関数のにおける最大値と最小値を求めよ。 次…

【東京大学2012年】回転体の体積

こんにちは!マルチーズ先生です。積分で体積を求める基本問題です。東大を目指す人は落とせない問題ですよ! 【問題】座標平面上でつの不等式、によって定まる領域をとする。を軸のまわりに回転してできる立体の体積をとし、軸のまわりに回転してできる立体…

【東京大学2016年】線分が通過する部分の体積

こんにちは!マルチーズ先生です。東大入試頻出の体積を求める問題です。断面積を求めて、それを積分して体積を求める王道パターンですので頑張って解いてみてください! 【問題】座標空間内を、長さの線分が次の条件、を満たしながら動く。 点は平面上にあ…

【東京大学1999年】積分を含む厄介な証明問題

こんにちは!マルチーズ先生です。テイラー展開を知っていれば楽勝ですが、高校生の場合は、指数関数とその接線の関係を発想できるかが鍵になると思います。挑戦してみてください! 【問題】であることを示せ。ただし、は円周率、は自然対数の底である。 【…

【東京大学2006年】逆関数の積分

こんにちは!マルチーズ先生です。積分は面積をイメージすると解きやすいですよ、良問です! 【問題】を定義域とする関数について、以下の問に答えよ。 関数 は、実数全体を定義域とする逆関数をもつことを示せ。すなわち、任意の実数に対して、となるがただ…

【東京大学2007年】log2の大きさを求めよ

こんにちは!マルチーズ先生です。東大によくある誘導問題です。素直な心で取り組めば解けますよ! 【問題】以下の問に答えよ。 を満たす実数に対し、次を示せ。 を利用して、次を示せ。 ただし、はの自然対数とする。 【ヒント】 グラフの面積で考えてみま…

【東京大学2010年】複雑な不等式の証明

こんにちは!マルチーズ先生です。誘導に解けばそれほど難しくないですよ! 【問題】 すべての自然数に対して、次の不等式を示せ。 であるようなすべての自然数とに対して、次の不等式を示せ。 【ヒント】 グラフの面積で考えてみましょう。 の結果を元に、…

【東京大学2015年】積分の極限

こんにちは!マルチーズ先生です。うまく問題の誘導に乗って解いていきましょう! 【問題】を正の整数とする。以下の問に答えよ。 関数を次のように定める。のとき のとき を連続な関数とし、を実数とする。を満たすに対してが成り立つとき、次の不等式を示…

【東京大学2019年】定積分の計算問題

こんにちは!マルチーズ先生です。普通に計算しても解けるのですが、少し工夫してみました。少し計算が楽になっているかも?! 【問題】次の定積分を求めよ。 【ヒント】 似た形がある項について、微分と積分の関係を調べてみましょう。 解答はyoutubeを見て…

【東京大学1998年】関数の極大値と極小値の差が最小となる条件

こんにちは!マルチーズ先生です。方針を立てるの簡単ですが、計算がとても大変な問題です。なるべく計算が楽になるように解きましたので、参考にしてください! 【問題】はでない実数とする。関数の極大値と極小値の差が最小となるの値を求めよ。 【ヒント…

【東京大学2004年】関数列の解の個数の証明

こんにちは!マルチーズ先生です。(1)と(2)が(3)の誘導になってます。うまく証明してみてください! 【問題】関数 を次のように定める。、、 以下同様に、に対して関数が定まったならば、関数をで定める。このとき、以下の問に答えよ。 を実数とする。を満た…

【東京大学2009年】不等式の証明

こんにちは!マルチーズ先生です。東大頻出の問題です。2回以上微分して、増減表を作成する。これは落とせない問題です! 【問題】 (1) 実数が、を満たすとき、次の不等式を示せ。 (2) 次の不等式を示せ。 【ヒント】 (1) 増減表を作成しましょう。 (2) (1)…

【東京大学2013年】2つの関数が3つの共有点を持つ条件

こんにちは!マルチーズ先生です。増減表を作成して、共有点が3つの条件を求める、スタンダードな問題です。このような問題は、確実に解けるようにしたいですね! 【問題】を実数とし、で定義された関数、を次のように定める。 このとき、のグラフがにおいて…

【東京大学2016年】ネイピア数を含む不等式の証明

こんにちは!マルチーズ先生です。計算が大変、微分を繰り返す、東大入試によく出る問題です。この機会にマスターしてしまいましょう! 【問題】を自然対数の底、すなわちとする。すべての正の実数に対し、次の不等式が成り立つことを示せ。 【ヒント】 ・左…

東大数学をあんまり深く考えすぎるな。シンプルに解け!

こんにちは!マルチーズ先生です。東大数学は、基本的な要素の組み合わせで解けます。今回の問題は、その中でも最も基礎的なものの1つです。Simple is best! 【問題】関数 の増減表をつくり、、のときの極限を調べよ。 【ヒント】 この問題はヒント無しで解…

【東京大学~1998年~】最高学府に挑戦する「イケてる受験生」に捧ぐ

こんにちは!マルチーズ先生です。定石通り、z=kの切り口で考えますが、kの取りうる範囲にご注意下さい。「神解答」は言い過ぎかもしれません。 【問題】を正の整数とする。 を満たす空間の点で、がすべて整数であるものの個数をとおく。極限を求めよ。 【ヒ…