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。

【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…

【高校生向け解説】ε-N論法を用いてシュトルツ チェザロの定理を証明

こんにちは!マルチーズ先生です。高校生でも理解できるように、ε-N論法を解説したつもりです。この論法を用いれば証明できるところが面白いですね! 【問題】シュトルツ-チェザロの定理を証明せよ。 【シュトルツ-チェザロの定理】 とを実数の数列とする。…

相加平均と相乗平均の比の極限は?

こんにちは!マルチーズ先生です。手強いですが、面白い問題ですよ! 【問題】以下の極限を求めよ。 【ヒント】 ① 区分求積法 ② シュトルツ-チェザロの定理 2つの方法で解いてみました。 解答はyoutubeを見てね! ランキング参加中数学・科学・工学 ランキン…

複素フーリエ級数展開を用いて解く積分

こんにちは!マルチーズ先生です。かなり難解です。複素積分での解法を募集します! 【問題】以下の定積分を計算せよ。 【ヒント】 ある部分を無限和に変形して解いていきました。途中にかなりの難所があります。 解答はyoutubeを見てね! ランキング参加中…

意味が無い程に複雑な式を簡単にしてください

こんにちは!マルチーズ先生です。一見できそうなのですが、意外に手こずるかもしれませんよ! 【問題】以下の式を簡単にせよ。 【ヒント】 基本に忠実にやれば必ず解けます。(意外に手こずるかもしれませんが。。。) 解答はyoutubeを見てね! ランキング…

すっきりした答えになるはず! 逆三角関数の計算問題

こんにちは!マルチーズ先生です。複雑に見える式ですが、計算するとスッキリです! 【問題】以下の式を計算せよ。 ただし、それぞれの逆三角関数は主値をとるものとする。 【ヒント】 未知の角度ををおいて計算してみましょう。 解答はyoutubeを見てね! ラ…

【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…

【超難問】 複素数の偉大さが分かる問題

こんにちは!マルチーズ先生です。かなりの難問だと思います。複素数の面白さ、不思議さを感じました! 【問題】以下の等式が成り立つとき、を求めよ。 【ヒント】 複素数を使います。 解答はyoutubeを見てね! ランキング参加中数学・科学・工学 ランキング…

【瞬殺で解いてください】 整数問題の基礎

こんにちは!マルチーズ先生です。お正月なので、簡単な問題を1つ。 【問題】以下の等式が成り立つとき、を求めよ。 ただし、とは自然数である。 【ヒント】 左辺を因数分解、右辺を素因数分解できるように、工夫してみましょう。 解答はyoutubeを見てね! …

【高校生向け解説】ヤコビアンで重積分を解こう!

こんにちは!マルチーズ先生です。重積分を、高校生向きに解説してみました!高校数学の範囲を超える知識で説明せざるをえず、多少難しいかもしれません。。。 【問題】以下の定積分を計算せよ。 【ヒント】 ・積分の順番は、内側が先、外側が後です。 ・積…

効率の良い解き方を募集します!

こんにちは!マルチーズ先生です。あまり工夫せずに解いてしまいました。もっと効率の良い解き方を募集します! 【問題】でである。 とするとき、とを解にもつ方程式を求めよ。 【ヒント】 を因数分解してみましょう。 解答はyoutubeを見てね! ランキング参…

【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…

この無限和がなぜπとなるのか 証明してください

こんにちは!マルチーズ先生です。有名な公式ですが、自力での導出は難しいかもしれません。挑戦してみてください! 【問題】以下の等式を証明せよ。 【ヒント】 有名な公式ですが、自力での証明は難しいかもしれません。 解答はyoutubeを見てね! ランキン…

ロピタルを使っても使わなくても超難問の極限問題

こんにちは!マルチーズ先生です。結構面白い解法だと思います!個人的には好きです。 【問題】以下の極限を求めよ。 【ヒント】 ① ロピタルの定理を用いる場合:eの定義に形が似ているような。。。 ② ロピタルの定理を用いる場合:積分範囲を代入する前の形…

アレを使えば簡単に解けてしまう積分

こんにちは!マルチーズ先生です。有名なあのテクニックを用いて解いていきます! 【問題】以下の定積分を計算せよ。 【ヒント】 解答はyoutubeを見てね! ランキング参加中数学・科学・工学 ランキング参加中数学

ある法則に気づくことはできますか?

こんにちは!マルチーズ先生です。うまく分解していけば、ある法則が見えてくると思います。そうすれば意外と簡単に解けますよ! 【問題】以下の式の和を求めよ。 ただし、はの整数部分である。 【ヒント】 要素を分解して、ある法則を見つければ簡単です。 …

【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…

衝撃的な結末の問題

こんにちは!マルチーズ先生です。今年も残りわずかなので、このような問題はいかがでしょうか。 【問題】は、以下の不等式を満たす自然数とする。 の最小値を求めよ。 【ヒント】 まず、となる、を求めてみましょう。 解答はyoutubeを見てね! ランキング参…

この積分を部分分数分解して解くのはかなりやっかいですね。。。

こんにちは!マルチーズ先生です。積分以外のところがメインの積分問題となってます。。。 【問題】以下の不定積分を計算せよ。 【ヒント】 部分分数分解してください。 解答はyoutubeを見てね! ランキング参加中数学・科学・工学 ランキング参加中数学

懸垂線の問題 かなりハードです。。。

こんにちは!マルチーズ先生です。カテナリー曲線の問題ですが、かなりハードです。挑戦してみて下さい! 【問題】の高さの本のポールの間に、の長さのケーブルが吊り下げられている。ケーブルの中央は、地面からの高さにある。本のポールの間の距離を求めよ…

0の0乗の値は?

こんにちは!マルチーズ先生です。実は明確な答えが無い問題なのですが、一番妥当と思われる解を考えてみたいと思います! 【問題】の値として、以下のいずれが妥当か論ぜよ。 【ヒント】 この問題に正解は有りません。最も妥当な解はどれかを議論していきた…

【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…

変わった三角関数の方程式

こんにちは!マルチーズ先生です。グラフを用いて、arcsinxとarcocsxの関係を確認してみましょう! 【問題】以下の方程式を解け。 【ヒント】 との関係に気づくことが重要です。 解答はyoutubeを見てね! ランキング参加中数学・科学・工学 ランキング参加中…

ちょっとだけ難しい積分

こんにちは!マルチーズ先生です。arctan(x)は見られないかも知れませんが、落ち着いて考えると、難しいですが解けると思いますよ! 【問題】以下の不定積分を計算せよ。 【ヒント】 の微分が何になるのか考えて、置換積分してみましょう。 解答はyoutubeを…

賢く解かないと大変なことになります

こんにちは!マルチーズ先生です。工夫して簡単に計算してみてください! 【問題】以下の式を計算せよ。 【ヒント】 因数分解して約分してみましょう。 解答はyoutubeを見てね! ランキング参加中数学・科学・工学 ランキング参加中数学

【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…

ランベルトのW関数を用いて解きます

こんにちは!マルチーズ先生です。変わった方程式ですが、トライしてみてください! 【問題】以下の方程式の解をすべて求めよ。 ただし、必要に応じて以下の値を用いて良い。 、、 【ヒント】 まず、解がいくつ存在するか確認しましょう。うまく式変形すると…

難しそうに見えますが意外と簡単な積分ですね

こんにちは!マルチーズ先生です。ヒント:logxの積分と似た解法です。これで解けると思うので、チャレンジしてみてください! 【問題】以下の不定積分を計算せよ。 【ヒント】 の積分と同じ発想で解いてみてください。 解答はyoutubeを見てね! ランキング…

複素数の偏角を用いた三角関数の計算

こんにちは!マルチーズ先生です。複素数の性質をうまく利用して求めましょう。三角関数の値を1つ1つ求める必要はなく、和が求まれば良いことに着目しましょう! 【問題】複素数はかつを満たす。の偏角をとするとき、を求めよ。 【ヒント】 三角関数の値を1…

【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…