【 数 学 検 定 】 数 学 検 定 1 級 の た め の ス レ [無断転載禁止]©2ch.net
■ このスレッドは過去ログ倉庫に格納されています
293回の1級二次は「比較的」良問だった。夏までの悪問
から一気に良問になった感じだ。しかし採点体制は旧態依
然である。
反面、一次は悪問だった。知識問題が多かったし
なにより相変わらずの60分である
来年春の試験もこのまま良問が続くことを祈る 〔問題2〕
a_n = (1 + 1/n)^n
b_n = (1 + 1/n)^(n+1)
c_n = (1 + 1/n)^(n+1/2)
とおくとき、nが増加すると a_n は増加し、
b_n と c_n は減少することを証明せよ。
(数学検定 1級 2次[2]改、2011年・秋)
採点者「微分法を使うのは・・・・・本末転倒の感がある。」
分かスレ456、289-290 (略解)
(a)
a_n / a_{n-1} = (1 +1/n)^n (1 -1/n)^(n-1),
{1,・・・・,1,(1-1/n)} のn個でAM-GMすると
n-1個
(1 -1/nn)^n > 1 -1/n,
∴ a_n / a_{n-1} = (1 +1/n)^n (1 -1/n)^(n-1) > 1,
(b)
b_n / b_{n-1} = (1 +1/n)^(n+1) (1 -1/n)^n,
{1,・・・・,1,n/(n-1)} のn+1個で AM-GMすると
n個
{nn/(nn-1)}^(n+1) > n/(n-1),
∴ b_n / b_{n-1} = (1 +1/n)^(n+1) (1 -1/n)^n < 1,
(c)
c_n / c_{n-1} = (1 +1/n)^(n+1/2) (1 -1/n)^(n-1/2),
二項公式を使うと
(1 -1/nn)^(n+1/2)
= 1 - (n+1/2)/nn + (n+1/2)(n-1/2)/(2n^4) - ・・・・
= 1 - 1/n - 1/(2nn) + (nn-1/4)/(2n^4) - ・・・・
< 1 - 1/n - 1/(2nn) + 1/(2nn)
= 1 - 1/n,
∴ c_n / c_{n-1} = (1 +1/n)^(n+1/2) (1 -1/n)^(n-1/2) < 1.
分かスレ456、289-290 〔応用問題〕
(a) n! > n^n / e^(n-1),
(b) n! < n^(n+1) / e^(n-1),
(c) n! < n^(n+1/2) / e^(n-1), (略証)
(a) >>195 より
(1+1) < (1+1/2)^2 < (1+1/3)^3 < ・・・・ < {1+1/(n-1)}^(n-1) < e,
すなわち
2 < (3/2)^2 < (4/3)^3 < ・・・・ < {n/(n-1)}^(n-1) < e,
右のn-1項を掛け合わせて
n^n / n! < e^(n-1),
(b) >>195 より
(1+1)^2 > (1+1/2)^3 > (1+1/3)^4 > ・・・・ > {1+1/(n-1)}^n > e,
すなわち
2^2 > (3/2)^3 > (4/3)^4 > ・・・・ > {n/(n-1)}^n > e,
右のn-1項を掛け合わせて
n^(n+1) / n! > e^(n-1),
(c) >>195 より
(1+1)^(3/2) > (1+1/2)^(5/2) > (1+1/3)^(7/2) > ・・・・ > {1+1/(n-1)}^(n-1/2) > e,
すなわち
2^(3/2) > (3/2)^(5/2) > (4/3)^(7/2) > ・・・・ > {n/(n-1)}^(n-1/2) > e,
右のn-1項を掛け合わせて
n^(n+1/2) / n! > e^(n-1), 〔応用問題〕
(a) (2n)! / n! > (4n/e)^n,
(b) (2n)! / n! < 2(4n/e)^n,
(c) (2n)! / n! < (√2)(4n/e)^n,
(略証)
(1+1/n)^(n+a), {1+1/(n+1)}^(n+1+a), ・・・・・, {1+1/(2n-1)}^(2n-1+a)
すなわち
{(n+1)/n}^(n+a), {(n+2)/(n+1)}^(n+1+a), ・・・・・, {2n/(2n-1)}^(2n-1+a)
のn個を掛け合わせると
(2^a)(4n)^n・n!/(2n)!,
これと e^n と比べる。 >>195 スターリングの公式
n! ≒ n^(n+1/2) e^(-n + 1/(12n)) √(2π)
と比べてみると・・・・
>>197(c) は真値の約 1.08444 倍。
>>199(c) は真値の約 exp(1/(24n))倍。n→∞ では1に近づく。 〔問題1〕
三角形の三内角を A, B, C とするとき
cos(-A+B+C) + cos(A-B+C) + cos(A+B-C) = 1,
が成立するのは どのような三角形か?
(数学検定 準1級 2次[1]、2011年・秋)
(数学セミナー 2011年5月号に出題した問題と本質的に同じ) 〔問題〕
a,b,c>0 のとき
(a^4+b^4+c^4)^3 ≦ (a^3+b^3+c^3)^4 ≦3 (a^4+b^4+c^4)^3,
を示せ。
(数学検定 1級-改、2008年・秋)
(数学セミナー、2009年2月号 p.13) (右)
M = a^3+b^3+c^3 とおくと a,b,c < M^(1/3),
a^4 + b^4 + c^4 ≦ (a^3 + b^3 + c^3)M^(1/3) = M^(4/3),
両辺を3乗する。
(左)
コーシーで
(a^3+b^3+c^3)^2 ≦ (aa+bb+cc)(a^4+b^4+c^4),
(a^3+b^3+c^3)^2 ≦ (aa+bb+cc)(a^4+b^4+c^4),
(aa+bb+cc)^2 ≦ (1+1+1)(a^4+b^4+c^4),
辺々掛ける。 必死に勉強したのに10回連続不合格の場合、
脳に障害がある可能性があります。
まずは、病院で検査を受けましょう。 ■ このスレッドは過去ログ倉庫に格納されています