数学の問題一覧

問題文

次の関数方程式を満たす関数 $f: \mathbb{R} \to \mathbb{R}$ をすべて求めよ。
$$f(f(x) + y) = f(x^2 - y) + 4xf(y)$$
さらに、実定数 $c$ に対して定義される方程式 $f(f(x) + y) = cx + f(f(y) - x)$ が、定数関数でない多項式解 $f(x)$ を持つための $c$ の条件を特定せよ。

解答形式

例）文章で解き方含め入力してください。

問題文

$N$を
$$N=\frac{(n!)^2}{1!(n-1)!}+\frac{(n!)^3}{2!(n-2)!}+・・・・・・+\frac{(n!)^n}{1!(n-1)!}+(n!)^n+1$$
と定義する。
このとき、$N$ を $n!-1$ で割ったときの余りは正整数 $p,q$ を用いて、$p^q$ の形で表されます。$n=2026$ のとき、$p+q$ の値を解答してください。

解答形式

半角数字

問題文

三角形 $ABC$ の内部の点 $P$ に対し、その等角共役点を $P^*$ とする。$P$ を通り各辺に平行な直線と他の 2 辺の交点を結んでできる 3 つの線分の中点が一直線上にあるとき、点 $P$ の軌跡 $C$ を求めよ。さらに、$P$ が三角形の重心であるとき、この直線と外接円の交点を $X, Y$ とし、線分 $XY$ の中点を $M$ とする。$\angle BMA = \angle CMA$ が成り立つための三角形 $ABC$ の形状に関する必要十分条件を求めよ。

解答形式

例）LaTeXと説明はカタカナで回答してください。

問題文

正の整数 $k \geq 2$ に対して、数列 $a_n$ を次のように定義する。
$$a_n = \sum_{i=1}^k i^n + \left( \prod_{i=1}^k i \right)^n - (k-1)$$
(1) 任意の素数 $p$ に対して、$p \mid a_n$ を満たす正の整数 $n$ が存在することを示せ。
(2) $k=3$ のとき、すべての正の整数 $m$ に対して $m \mid a_n$ となる正の整数 $n$ が無限に存在するか判定せよ。

解答形式

例）文章で書いてください。解法も見ます。

問題文

$x$ についての $4$ 次方程式 $x^4+2x^3+3x^2+4x+5=0$ の $4$ つの複素数解を $\alpha,\beta,\gamma,\delta$ としたとき，次の値を求めてください．

$$(\alpha\beta\gamma+\delta)(\beta\gamma\delta+\alpha)(\gamma\delta\alpha+\beta)(\delta\alpha\beta+\gamma)$$

解答形式

答えは非負整数値となるので，それを半角で解答してください．

問題文

$360$ の正の約数 $24$ 個を小さい順に $d_1,d_2,\dots,d_{24}$ とします．$24$ 以下の正整数組 $(i,j,k)$ であって，$360=d_id_jd_k$ を満たすものはいくつありますか．

解答形式

答えは非負整数値となるので，それを半角で解答してください．

問題文

座標平面上で，$0\leq i\leq5,0\leq j\leq5$ なる整数 $i,j$ を用いて $(i,j)$ と表される点のうち相異なる $3$ つを選んでそれらを良い点とします．次を満たすように $3$ つの良い点を選ぶ方法は何通りありますか．

• 点 $(0,0)$ から点 $(5,5)$ まで $x$ 座標または $y$ 座標が整数である状態を保って最短で移動する経路であって，良い点をすべて通るようなものが存在する．

解答形式

答えは非負整数値となるので，それを半角で解答してください．

問題文

$x$ についての $100$ 次方程式 $x^{100}+x^{99}+\dots+x+1=0$ の $100$ 個の複素数解を $\alpha_1,\alpha_2,\dots,\alpha_{100}$ とします．このとき，

$$\left|\sum_{k=1}^{100}\frac{1}{\alpha_k-1}\right|$$

の値を求めてください．

解答形式

答えは非負整数値となるので，それを半角で解答してください．

問題文

コンテスト後追記：本問は条件過剰により図が存在しませんでした、本当に申し訳ないです。

三角形 $ABC$ について，辺 $AC$ 上に点 $D$ をとり，三角形 $BCD$ の内心を $I$ とします．また，辺 $BC$ の中点を $M$ とし，直線 $AM,BD$ の交点を $P$ とします．このとき，$3$ 点 $A,I,M$ は同一直線上にあり，さらに

$$AB=10，AP=9，PI=3，IM=5$$

が成立しました．線分 $CP$ の長さの $2$ 乗を求めてください．

解答形式

答えは互いに素な正整数 $a,b$ を用いて $\displaystyle\frac{a}{b}$ と表されるので，$a+b$ の値を解答してください．

問題文

正整数 $k$ であって，

$$2^k=a^b$$

を満たす正整数組 $(a,b)$ がちょうど $6$ 個存在するようなものを小さい順に $3$ 個求め，それらの総和を解答してください．

解答形式

答えは非負整数値となるので，それを半角で解答してください．

問題文

$AB=32，\angle ABC=30^\circ$ なるひし形 $ABCD$ について，その内接円と辺 $AB,BC,CD,DA$ との接点をそれぞれ $E,F,G,H$ とします．四角形 $EFGH$ の面積を求めてください．

解答形式

答えは非負整数値となるので，それを半角で解答してください．

問題文

$1,2,4,\dots,512$ の並び替え $a_1,a_2,\dots,a_{10}$ であって，

$$\frac{a_1}{a_2}+\frac{a_3}{a_4}+\frac{a_5}{a_6}+\frac{a_7}{a_8}+\frac{a_9}{a_{10}}=1$$

を満たすものはいくつありますか．

解答形式

答えは非負整数値となるので，それを半角で解答してください．