数学の問題一覧

【問題】

実数全体で定義された連続関数の列 ${f_n(x)}_{n=1}^{\infty}$ を以下のように帰納的に定義する。

$$f_1(x) = \frac{1}{x^2 + \sqrt{2}x + 1}$$

$$f_{n+1}(x) = 2x \cdot f_n(x) - \frac{d}{dx}\left[ (x^2+1) \cdot f_n(x) \right] \quad (n \ge 1)$$

このとき、次の定積分 $I$ の値を求めよ。

$$I = \int_{0}^{1} f_3(x) \, dx$$

解答形式

必要であれば、ルートを表す√の文字(例：√A)、円周率であるπの文字、虚数であるiの文字を使っても良い。
また、項が複数存在する場合はA + B - Cのように半角スペースで分け、
分数で答える場合は、A/Bと答えること。(A、Bは実数又は複素数)

問題文

正の整数 $n$ に対して, $f(n)$ を次のように定義する。
$$ f(n) = 1^3 + 2^3 + \cdots + (n-1)^3 + n^3 + (n-1)^3 + \cdots + 2^3 + 1^3 $$
$f(n)$ が平方数となるような正の整数 $n$ のうち, $1000$以下のものをすべて求めてください。

解答形式

答えは複数あるので, その総和を入力してください。

問題文

​自然数nと2つの正の数m、rに対して、関数 f(x) のグラフは、中心が (m, n) で半径が r の円 C の y≦n の部分（ただし、 m-r≦x≦m+r ）である。関数f(x)が次の条件を満たしている。
​（ア）方程式 f(x)=0 の異なる実数解の個数は2である。
（イ）方程式 f(x-3f(x))=0 の異なる実数解の個数は3である。
​曲線 y=f(x)上の点(10, 2)における接線の方程式が3x-y-28=0であるとき、 m+n+r²の値を求めよ。

解答形式

​自然数で入力してください。

問題文

半径6の円Oがあり、図のように弦ABをひく。

点P₁はAから出発し、弧ABの長い方を通ってBまで動く。BについたらすぐにAへ戻り、これを繰り返すものとする。

点P₂はBから出発し、弧ABの短い方を通ってAまで動く。AについたらすぐにBへ戻り、これを繰り返すものとする。

ここで、点P₁の速さは毎秒1/3π、点P₂の速さは毎秒πとする。

さらに、弧AP₁=3/2πのときに、∠BAP₁=90°が成り立つ。

点P₁と点P₂が動き始めてから300秒後以内に、四角形AP₁BP₂の面積が最大となるタイミングは何回あるか。

解答形式

例）単位は不要です、半角数字のみで答えてください。

問題文

図のように、点Oを中心とする円の周上に、5点A,B,C,D,Eがあります。
BE=8,BC=EC=4√5であり、ADとBEの交点をPとすると、AP=2√2,PD=4√2、
ADとECの交点をQとしたとき、QD/PQ=√10/2-1が成り立ちました。
このとき、三角形PQEの面積を求めなさい。ただし、図は正確とは限りません。

解答形式

半角数字を用いてください。答えが分数になる場合は、「分子/分母」で表してください。

問題文

nを正の整数とし、
$$
ω(n)=nの異なる素因数の個数
\\
Ω(n)=nの重複込みの素因数の個数
$$
とします。
例えば、
$$
2100=2^{2}×3×5^{2}×7
\\
7=7
$$
なので、

$$
ω(2100)=4
\\
Ω(2100)=2+1+2+1=6
\\
ω(7)=1
\\
Ω(7)=1
$$
となります。

$$
\sum_{n=1}^{256} Ω(n)-ω(n)
$$
を求めなさい。
ただし、√256以下の素数は2,3,5,7,11,13です。

解答形式

半角正整数

問題文

ジョーカーを含む54まいのトランプを考える。
上からN枚目がジョーカーa、36枚目がジョーカーbの時を考え、それ以外にジョーカーは入っていなく、カードはランダムであるとする。
この時次のような操作を考える。
操作
1　最初に1枚カードを一番下に送る。これを操作1とする。
2　操作1で送ったカードの枚数と同じだけカードを一番下に送る。これを操作2とする
3　操作1と2で送ったカードの合計分のカードを一枚ずつ一番下に送る。これを操作3とする。
4　操作2と3で送ったカードの合計分のカードを一枚ずつ一番下に送る。これを操作4とする。
x　操作(x-2)と(x-1)で送ったカードの合計分のカードを一枚ずつ一番下に送る。　これを操作xとする。(x >2の時)

このとき次の問いに答えなさい。
(1)最初に一番上のカードがハートのキングだったとき、ハートのキングが再び一番上に来るのは操作Aが終わったときでした。Aに当てはまる数字を答えなさい。
(2)ジョーカーbが初めて一番下にきたのは操作Bの途中でした。Bに当てはまる数を答えなさい。
(3)ジョーカーbが一番上のカードに来たのは操作Cが終わったときでした。Cに当てはまる数を答えなさい。
(4)ジョーカーaが一番上のカードに来たのは操作15が終わったときでした。Nに当てはまる数を答えなさい。

解答形式

(1)A=まるまる（半角数字）のようにスペースを開けずに文字=数字の形にして回答してください。
()ごとに改行をしてください。
例　
(1)A=3
(2)B=8 のようにお願いします
()は半角でお願いします。

問題文

$m,n$を$2$以上の整数、$p$を$m$以下の素数とします。
$$m^p-1=p^n$$
を満たす組$(m,n,p)$について、$m+n+p$の総和を求めてください。

解答形式

半角数字で入力してください。

問題文

nを自然数とし、関数f(x)とg(x)を$$f(x)=x^{n},g(x)=x^{n+1}$$
とする。y=f(x)とy=g(x)に囲まれた部分をS_nとしたとき、
$$\sum_{n=1}^{∞} S_n$$の値を求めよ。

解答形式

分数の場合は(分子)/(分母)で答えて。

問題文

$1$以上$2027$以下の整数のうち0個以上に印をつける方法は$2^{2027}$通りありますが、そのうち次の条件を満たすものの個数を$N$とします。$N$の正の約数の個数を求めてください。

条件: 印がついている整数からどのように相異なる$2$つを選んでも、その和は$2000$にならない。

解答形式

半角整数で答えてください。

問題文

$2024^{{2025}^{2026}}$の下二桁を求めよ。

解答形式

半角数字で入力してください。

問題文

$AB ≠ AC$ なる鋭角三角形 $ABC$ の垂心を $H$ とし,辺 $BC$ の中点を $M$ とします. $H$ を通り直線 $AM$ に垂直な直線上に点 $X$ を, $\angle{AXM}=90^\circ$ を満たすようにとります．
$$\tan{\angle{BAC}}=\sqrt{\dfrac{19}{17}}　　AX=2\sqrt{51}$$
が成り立つとき, 三角形 $ABC$ の面積 $S$ は一意に定まるので, $S^2$ を解答してください.

解答形式

半角で解答してください