数学の問題一覧

【補助線主体の図形問題 #073】
　今週の図形問題です。中心の位置も半径も中心角も異なる扇形に登場してもらいました。計算に一手間必要なので、簡単なメモ用紙程度の紙は必要になるかと思います。どうぞじっくりとお楽しみください。

お詫びと訂正

（2022年9月27日0時05分）
　昨夜投稿した「2つの扇形」ですが、僕が誤った正答を設定してしまい、本来なら正解であるにもかかわらず不正解扱いされてしまう事態が起きてしまいました。お詫びいたします。申し訳ございませんでした。
　なお、誤っていた元の問題は削除し（正確には下書きに戻し）、新たに問題を投稿し直しました。誤った問題のせいで下がってしまった正解率については元に戻してもらえるよう問い合わせます。今しばらくお待ちください。
　なお、今回の僕の誤りについては複数の指摘がありました。改めてこの場で御礼申し上げます。
（2022年9月29日22時28分追記）
　下がってしまった正答率について元に戻していただいた旨の連絡がありました。

解答形式

${}$　解答は小数第3位を四捨五入して、小数第2位までを単位なしで入力してください。
（例） $12\ \mathrm{cm}$ → $\color{blue}{12.00}$　　$10\sqrt{2}\ \mathrm{cm}$ → $\color{blue}{14.14}$
　入力を一意に定めるための処置です。$\pi=3.14$とは限りませんのでご注意ください。関数電卓やグーグルの電卓機能、Wolfram|Alphaなどのご利用をお勧めします。

問題文

$n$を$5$以上の自然数とする。
$a_{1}+a_{2}+a_{3}<a_{4}+a_{5}\leq n$ を満たす自然数の組$(a_{1},a_{2},a_{3},a_{4},a_{5})$は何通りあるか。

解答形式

答えは$\frac{\fbox{あ}n^5-\fbox{い}n^4+\fbox{う}n^3-\fbox{え}n^2+\fbox{お}n}{\fbox{か}}$と表せます。
この分数式が既約な形になるように、それぞれの文字に当てはまる整数を、半角数字で、五十音順に改行して答えてください。
(例)$\fbox{あ}=2,\fbox{い}=10,\fbox{う}=4$と回答する場合
2
10
4

解説は随時公開予定です。

【補助線主体の図形問題 #072】
　今週の問題は久しぶりに求角問題です。地道に角度を求めていけば手掛かりが見つかるかもしれません。自信のある方は、できるだけ少ない計算回数で、かつ、暗算で挑戦してみてください！

解答形式

${}$　解答は小数第3位を四捨五入して、小数第2位までを単位なしで入力してください。角度は弧度法ではなく度数法で表すものとします。
（例） $12^{\circ}$ → $\color{blue}{12.00}$　　$\frac{360}{7}^{\circ}$ → $\color{blue}{51.43}$
　入力を一意に定めるための処置です。関数電卓やグーグルの電卓機能、Wolfram|Alphaなどのご利用をお勧めします。

【補助線主体の図形問題 #071】
　今週の図形問題です。正三角形と扇形を組み合わせたシンプルな構図にまとめてみました。おそらくいろいろな解法が存在するでしょうが、暗算可能な解法も仕込んでいます。お好きな解法をお楽しみください！

解答形式

${}$　解答は小数第3位を四捨五入して、小数第2位までを単位なしで入力してください。
（例） $12\ \mathrm{cm}$ → $\color{blue}{12.00}$　　$10\sqrt{2}\ \mathrm{cm}$ → $\color{blue}{14.14}$
　入力を一意に定めるための処置です。$\pi=3.14$とは限りませんのでご注意ください。関数電卓やグーグルの電卓機能、Wolfram|Alphaなどのご利用をお勧めします。

問題文

図の条件の下で、ピンクで示した線分の長さを求めてください。

解答形式

互いに素な正整数 $a,b$ を用いて $x=\dfrac{a}{b}$ と表せるので $a+b$ の値を解答してください。

問題文

$\frac{7p+q}{7q+p}$が整数となるような異なる素数$(p,q)$の組み合わせを全て求めよ。

解答形式

$p$と$q$を横につなげて解答してください。解答が2つ以上ある場合は$p$の小さい順に改行して記入してください。$p$が等しい解答が2つ以上あった場合、$q$の小さい順に改行して記入してください。

解答例)$(p,q)=(2,11),(7,17),(7,29)$のとき、以下のように解答します。
211
717
729

問題文

$1,2...n$の数字を次の条件を満たすように一列に並べる方法の数を$a_n$とする。
条件:$k(k=1,2,...n-1)$について右隣の数が$k+1$でない。
このとき、$a_7$の値を求めよ。

解答形式

半角数字で回答してください。

【補助線主体の図形問題 #070】
　今週は、僕の出題では珍しく軌跡の問題です。初等幾何によらない解法も存在しますが、いつも通り補助線でも突破可能です。難易度評価は補助線による解法を想定しており、それ以外の解法が思いついた方にはぐっと簡単に見えるかもしれません。お好みの解法でお楽しみください！

解答形式

${}$　解答は小数第3位を四捨五入して、小数第2位までを単位なしで入力してください。
（例） $12\ \mathrm{cm}$ → $\color{blue}{12.00}$　　$10\sqrt{2}\ \mathrm{cm}$ → $\color{blue}{14.14}$
　入力を一意に定めるための処置です。$\pi=3.14$とは限りませんのでご注意ください。関数電卓やグーグルの電卓機能、Wolfram|Alphaなどのご利用をお勧めします。

問題文

$p$を$5$以上の素数とする。$1$から$p-1$までの整数が書かれたカードが$1$枚ずつある。
これらから$3$枚を同時に選び、それらに書かれていた数を$a,b,c$とし、$ab+bc+ca$が$p$の倍数となる確率を求めよ。

解答形式

半角英数字で分子を一行目に、分母を二行目に展開して完全に約分された形で回答してください。
(例)$\frac{p}{p^2-4}$と回答する場合
p
p^2-4
9/1追記解説を公開しました。

【補助線主体の図形問題 #069】
　今週の図形問題は補助線の威力が味わえる1題となっています。腕に覚えのある方は暗算で、そこまでは……という方も紙に思いっきり補助線を書き込みながらお楽しみください。

解答形式

${}$　解答は小数第3位を四捨五入して、小数第2位までを単位なしで入力してください。
（例） $12\ \mathrm{cm}$ → $\color{blue}{12.00}$　　$10\sqrt{2}\ \mathrm{cm}$ → $\color{blue}{14.14}$
　入力を一意に定めるための処置です。$\pi=3.14$とは限りませんのでご注意ください。関数電卓やグーグルの電卓機能、Wolfram|Alphaなどのご利用をお勧めします。

問題文

2160nがある階乗と等しくなるような自然数nのうち、2番目に小さいもの、3番目に小さいものをそれぞれ求めよ。

解答形式

例えば、5,10のように、半角数字,半角数字と、左から2番目に小さいもの、3番目に小さいものと並べて記入してください。

問題文

図の条件の下で、線分 $OO'$ の長さを求めてください。

解答形式

$OO'^2$ は正整数になるので、その値を半角数字で解答してください。