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面白い問題おしえて〜な 二十四問目 [無断転載禁止]©2ch.net
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0001132人目の素数さん
垢版 |
2017/08/07(月) 00:07:33.27ID:y+VPlwP8
過去ログ
http://www3.tokai.or.jp/meta/gokudo-/omoshi-log/
まとめwiki
http://www6.atwiki.jp/omoshiro2ch/

1 http://cheese.2ch.net/test/read.cgi/math/970737952/
2 http://natto.2ch.net/test/read.cgi/math/1004839697/
3 http://science.2ch.net/test/read.cgi/math/1026218280/
4 http://science.2ch.net/test/read.cgi/math/1044116042/
5 http://science.2ch.net/test/read.cgi/math/1049561373/
6 http://science.2ch.net/test/read.cgi/math/1057551605/
7 http://science2.2ch.net/test/read.cgi/math/1064941085/
8 http://science3.2ch.net/test/read.cgi/math/1074751156/
9 http://science3.2ch.net/test/read.cgi/math/1093676103/
10 http://science4.2ch.net/test/read.cgi/math/1117474512/
11 http://science4.2ch.net/test/read.cgi/math/1134352879/
12 http://science6.2ch.net/test/read.cgi/math/1157580000/
13 http://science6.2ch.net/test/read.cgi/math/1183680000/
14 http://science6.2ch.net/test/read.cgi/math/1209732803/
15 http://science6.2ch.net/test/read.cgi/math/1231110000/
16 http://science6.2ch.net/test/read.cgi/math/1254690000/
17 http://kamome.2ch.net/test/read.cgi/math/1284253640/
18 http://kamome.2ch.net/test/read.cgi/math/1307923546/
19 http://uni.2ch.net/test/read.cgi/math/1320246777/
20 http://wc2014.2ch.net/test/read.cgi/math/1356149858/
21 http://wc2014.2ch.net/test/read.cgi/math/1432255115/
22 http://rio2016.2ch.net/test/read.cgi/math/1464521266/
23 http://rio2016.2ch.net/test/read.cgi/math/1497416499/
0893132人目の素数さん
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2018/02/03(土) 09:18:00.24ID:ZbURmVBy
面積最大のn角形が「存在する」ことを証明するには、たとえば >>887 を拝借して、

A = { (θ_1,...,θ_n)|θ_i≧0, Σ(i=1,n)θ_i=2π }

S:A → R

S(θ_1,...,θ_n) = (1/2)Σ(i=1,n)sin(θ_i)

として関数 S を定義すればよい。このとき、S は A 上の連続関数であり、
かつ A はコンパクトなので、S は最大値を持つことが分かる。
すなわち、面積最大のn角形は「存在する」ことが分かる。

……というように、面積最大のn角形の「存在性」を言うには、
それなりの抽象論が必要になって、なかなか初等的にはいかない。

初等的に済むのは、>>887 のように、ある種の不等式を使って、
直接的に「正n角形が面積最大」を示すことである。

そういう方法ではない、>>884 のような方針を使う場合には、
面積最大のn角形の「存在性」を示す必要があって、
そうすると上記のように それなりの抽象論が必要になる。
0894132人目の素数さん
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2018/02/03(土) 09:27:16.78ID:SRNC+iev
>>892
>としなければならない。しかし、これでは面積が最大のn角形の「存在性」を
>最初に仮定してしまっている

していませんよ
0895132人目の素数さん
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2018/02/03(土) 09:31:23.85ID:ZbURmVBy
>>894
もともとの(1)では仮定していないが、その(1)では(2)が推論できずに失敗するので、
(2)を推論したければ (1)' に修正しなければならない。しかし、(1)' では
面積が最大のn角形の「存在性」を仮定してしまっているので、これでは意味が無い。

結局、>>891のやり方はいずれにしても失敗する、ということ。
0896132人目の素数さん
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2018/02/03(土) 09:45:17.33ID:SRNC+iev
それじゃ>>884を引用せずにやりますかの

円周の1点P0と、点P0と中心角2πk/nをなす円周上の点Pk(1≦k<n)を順に結んでできるn角形は円に内接する正n角形となる(存在性)
円に内接するn角形で、正n角形より面積の大きいものが存在すると仮定する。そのようなn角形は辺ごとに中心角が異なっていてはならないため正n角形でなければならない
円に内接するn角形は、円の中心から頂点までの距離が円の半径に等しい
円の中心と内接正n角形の各辺の両端を頂点とする三角形は中心角2π/nとそれを挟む辺が等しいため互いに合同である
この三角形の面積をS1とすると、同一の円に内接する正n角形はいずれも等しい面積nS1をもつこととなる。この性質は元の正n角形についても成立する
同一円に内接する正n角形の面積が互いに等しい事実は元の仮定と矛盾する(背理法)
円に内接する正n角形は存在し、正n角形より面積の大きいn角形は存在しない。よって正n角形は条件を満たす最大のn角形である
0897132人目の素数さん
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2018/02/03(土) 09:49:46.47ID:ZbURmVBy
>>896
(1) 円に内接するn角形で、正n角形より面積の大きいものが存在すると仮定する。
(2) そのようなn角形は辺ごとに中心角が異なっていてはならないため正n角形でなければならない

(1)から(2)への推論が間違っている。(1)に>>884と同じことをしても、(2)は出て来ない。
0898132人目の素数さん
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2018/02/03(土) 09:51:36.31ID:qEUwhi6H
>円に内接するn角形で、正n角形より面積の大きいものが存在すると仮定する。そのようなn角形は辺ごとに中心角が異なっていてはならないため
そうはならないね。中心角が異なるn角形よりさらに大きなn角形が存在することしかいえない
0900132人目の素数さん
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2018/02/03(土) 10:21:37.36ID:NEmce2OD
>>893
n角形の面積が頂点の位置の連続関数かつ有界
ってことが言えれば>>884のやり方でも良いの?
0901132人目の素数さん
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2018/02/03(土) 10:33:56.24ID:ZbURmVBy
>>900
面積最大のn角形が「存在する」ことが別途証明できているなら、>>884のやり方でよい。
で、面積最大のn角形が「存在する」ことの証明法の1つが>>893


> n角形の面積が頂点の位置の連続関数かつ有界

「連続かつ有界な関数」は最大値を持つとは限らないので、その条件ではダメ。
「コンパクト集合上の連続関数」は最大値を持つので、チェックすべきはこっち。
>>893 の設定だと、A はコンパクトで S:A → R は連続なので、S は最大値を持ち、
よって面積最大のn角形が存在することになる。
0902865
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2018/02/03(土) 13:22:15.84ID:bx+/cqz+
>>874
リッツの変分原理を回りくどく出題したんだよね…
0903132人目の素数さん
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2018/02/03(土) 20:34:33.26ID:vz2cYDpM
>>875の答え
新しい三角形の3つの角は
∠ADB-60°
∠BDC-60°
∠CDA-60°
元の正三角形を2つくっつけると容易に導ける
https://youtu.be/dF67AJH9mjM
0905132人目の素数さん
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2018/02/05(月) 04:29:09.80ID:tjkCYLNc
>>888-889
 θ_i > πの辺があるとき

・n=3 のとき
 その辺の長さ <2,高さ <1 面積 <1
 一方、正△の面積は(3/2)sin(2π/3)=(3√3)/4 > 1

・n≧4 のとき
 n角形は半円の内部に収まるから、面積 < π/2
 一方、正n角形の面積は(n/2)sin(2π/n)≧ 2  (←(sinθ)/θ ≧ 2/π)

いずれの場合も面積最大ではない。

>>903

△ABCを頂点Aのまわりに60°回す。
 B→C,C→E,D→F

△ADFは正△
0907132人目の素数さん
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2018/02/06(火) 06:10:07.43ID:7rgGAmy4
自然数nの各位の数字の和をS(n)とおくとき、S(n^2) = S(n)-7をみたすnの最小値を求めよ。
0908132人目の素数さん
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2018/02/06(火) 16:49:32.36ID:Yc2MOlIU
番外編第2問 完全なるネタ問です。暇な時にでもどうぞ。

[2'](オリジナル)

x,yを自然数とする。

 x^2 - y^2 =(x+y)(x-y)
 
  を、「xy」を出現させずに示せ。

>>906
 12371 ≡ -22 (mod 243)
 (-22)^56 ≡ -83 (mod 243)
 (-83+34)^28 ≡ (-49)^28 ≡ 130 (mod 243)

(twitter.com/perfectly08641086/)
0910132人目の素数さん
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2018/02/06(火) 17:24:47.10ID:tIuHS797
>>908
x=(x+y)-y
0911132人目の素数さん
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2018/02/06(火) 22:22:11.96ID:5Qv839bR
>>879
遅くなったが○(必要性(AB上の点だけである)を言ってないが)


2交点を通る直線の、円の外部にある部分(1行解答)
0912132人目の素数さん
垢版 |
2018/02/07(水) 05:11:06.72ID:hJs29j8F
[5]
n,k を自然数とする。
次の条件を満たす k の値をすべて求めよ。
「n,n+k がともに平方数となるような n がただ一つに定まる。」

(日本ジュニア数学オリンピック2014年、予選 第6問 他 アレンジ)
http://twitter.com/perfect08641086/
0913132人目の素数さん
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2018/02/07(水) 07:11:10.59ID:N1eeF5xg
>>912
以下、自然数とは正整数のこととする。
n=NN,n+k=MMである自然数N,Mが存在する場合、k=(n+k)-n=MM-NN=(M+N)(M-N)となる
よって、kに対してkがM+NとM-Nの積となるような自然数の組(M,N)が1通りに定まる場合を求める
M+NとM-Nはともに異なる奇数であるか、ともに異なる偶数である
1)M+NとM-Nがともに異なる奇数である場合
kは奇数である。
kが3以上の異なる奇数K,L(K>L>1)の積KLである場合、
(M,N)=((KL+1)/2,(KL-1)/2),((K+L)/2,(K-L)/2)の少なくとも2通りの解がある
k=1の場合、M+N=M-N=1のため題意を満たさない
これらを除くとkが奇素数または奇素数の平方である場合のみ、単一解(M,N)=((k+1)/2,(k-1)/2)をもつ
2)M+NとM-Nがともに異なる偶数である場合
kは4の倍数である。
kが4以上の異なる偶数2K,2L(K>L>1)の積4KLである場合、
(M,N)=(KL+1,KL-1),(K+L,K-L)の少なくとも2通りの解がある
k=4の場合、M+N=M-N=2のため題意を満たさない
これらを除くとk/4が素数または素数の平方である場合のみ、単一解(M,N)=(k/4+1,k/4-1)をもつ
上記より、kは奇素数、奇素数の平方、素数の4倍、素数の平方の4倍のいずれかである。
0914268
垢版 |
2018/02/07(水) 09:46:09.13ID:ToZYT75j
>>268の解答

(1)
k=(aa+a+1)/(a+8)=a-7+57/(a+8)
57/(a+8)が整数になる自然数aはa=11,49

(2)
kが自然数ならば2kも自然数
2k=2(2aa+a+2)/(4a+9)=a-1+(-3a+13)/(4a+9)
a≧1で-1<(-3a+13)/(4a+9)<1かつaが整数のとき(-3a+13)/(4a+9)≠0だから、
aが自然数のとき2kが自然数になることはない。
よってkが自然数になることはない。

(3)
(i) b(aab+a+b)=aabb+ab+bb≦aabb+ab+abb<aabb+ab+7a+abb+b+7=(a+1)(abb+b+7)
∴(aab+a+b)/(abb+b+7)<(a+1)/b
(ii)
(a-1)(abb+b+7)/b=aab+a+7a/b-ab-1-7/b=aab+a-a(b-7/b)-1-7/b<aab+a-1-7/b<
=aab+a+b
∴(a-1)/b<(aab+a+b)/(abb+b+7)
(iii)
(a/b-1/b)<k<(a/b+1/b)より(a-1)<bk<(a+1)
a-1,a+1,bkはいずれも整数だからbk=a
(iv)
元の式よりk=(bbbkk+bk+b)/(bbbk+b+7)
∴bbbkk+bk+7k=bbbkk+bk+b⇔b=7k

確かに(a,b)=(11,1),(49,1),(7kk,7k)のときkは自然数である。

出典:IMO1998-4
誘導は勝手につけた
0915268
垢版 |
2018/02/07(水) 09:56:38.30ID:ToZYT75j
で、本題なんだが、前スレで268を出題するつもりが、ミスにより

(a^2+a+b)/(ab^2+b+7)が自然数となるような自然数の組を求めよ

という問題文になってしまった(分子の第1項が違う)。
仕方なく解いてみたのだが、色々やってもa,bを上から抑えられずうまくいかなかった。
誰か挑戦してみてください。

====================

【途中経過】

あるbを与えられたとき、aは次のように求められる。

kを自然数として
(a^2+a+b)/((b^2)a+b+7)=k
⇔a^2+(1-(b^2)k)a+b-bk-7k=0 …★
aが自然数解を持つための必要条件は判別式が平方数だから、mを非負整数として
(1-(b^2)k)^2-4(b-bk-7k)=m^2
⇔…
⇔((b^4)k-b^2+2b+14+m)((b^4)k-b^2+2b+14-m)=4(b^5-b^3-6b^2+14b+49)

例えばb=1のとき、右辺は228
素因数分解して左辺の候補を絞ると(k,m)=(7,16),(43,56)
★にkを代入すると
k=7のときa=11,-5
k=43のときa=49,-7
よって(a,b)=(11,1),(49,1)を得る。
これらは確かに与式を満たす。

この方法でb=10まで確認したところ、(a,b)=(11,1),(49,1),(17,2),(27,3)を得た。
0916132人目の素数さん
垢版 |
2018/02/07(水) 11:24:10.23ID:RLIi/erX
>>915
(1-(b^2)k)^2-4(b-bk-7k)=m^2
⇔…
⇔((b^4)k-b^2+2b+14+m)((b^4)k-b^2+2b+14-m)=4(b^5-b^3-6b^2+14b+49)
のところがわからない
(1-(b^2)k)^2-4(b-bk-7k)≡((b^4)k-b^2+2b+14)^2-4(b^5-b^3-6b^2+14b+49)
と言ってるように見えるけどそうなの?
0917268
垢版 |
2018/02/07(水) 11:32:06.68ID:/xZxX6e1
展開してみると一致するのがわかる
0918268
垢版 |
2018/02/07(水) 11:53:29.64ID:/xZxX6e1
いや
最初に両辺にb^4かけてM=(b^2)mで置き換えてた
すまんな

(b^4)((1-(b^2)k)^2-4(b-bk-7k))=M^2=((b^4)k-b^2+2b+14)^2-4(b^5-b^3-6b^2+14b+49)
0919132人目の素数さん
垢版 |
2018/02/07(水) 14:31:49.31ID:RLIi/erX
>>918
わかりました
(1-(b^2)k)^2-4(b-bk-7k)=m^2 を k の2次方程式と見たときの判別式が
4(b^5-b^3-6b^2+14b+49)+((b^2)m)^2
ですが、これが平方数であって、
((b^4)k-b^2+2b+14)^2に等しいという言い方もできるわけですね
0920132人目の素数さん
垢版 |
2018/02/07(水) 16:18:34.01ID:RLIi/erX
>>915
a,bを自然数として、k=f(a,b)=(a^2+a+b)/(ab^2+b+7)とする
1) bが一定のとき、a≧bの範囲でf(a,b)はaについて単調増加であることを示せ
2) b≧4、n≧1のとき、f(nb^2-1,b)<nを示せ
3) b≧4、n≧1のとき、f(nb^2,b)>nを示せ
4) a≧1、b≧4の自然数について、f(a,b)は自然数とならないことを示せ

こんな感じですかね
0922132人目の素数さん
垢版 |
2018/02/08(木) 10:16:48.21ID:FamPdXrc
球面上でランダムに選んだ4点からなる四面体が球面の中心を含む確率を求めよ。
厳密でなくてよい。エレガントな解答がある。
0923132人目の素数さん
垢版 |
2018/02/08(木) 10:35:32.87ID:KjVcfdlC
なんとなく15/16?
0924132人目の素数さん
垢版 |
2018/02/08(木) 11:19:12.25ID:DJohvmqw
>>922
1/8かな
四面体のどの2頂点を選んでも、その2頂点を通る大円で分けられたそれぞれの半球面に残りの2頂点が1つずつ含まれることが、四面体が中心を含むための必要充分条件となる
3つの頂点をランダムに選んだとき、4つ目の頂点はそれら3つの頂点から2つを選んでできる3通りの大円について、1/2の確率で頂点のない半球に置かれる
点の選び方がランダムなので、大円の取り方は互いに独立と考えてよく、結果、四面体が円の中心を含む確率は(1/2)^3=1/8となる
0926132人目の素数さん
垢版 |
2018/02/08(木) 12:03:21.48ID:kp9W/haN
当然球面上の一様分布で考えようから
ならんよ
0927132人目の素数さん
垢版 |
2018/02/08(木) 16:31:09.97ID:O4Qrpcje
>>924
>> 四面体のどの2頂点を選んでも、その2頂点を通る大円で分けられたそれぞれの半球面に残りの2頂点が
>> 1つずつ含まれることが、四面体が中心を含むための必要充分条件となる

必要条件だけど、十分条件ではないよ
0929132人目の素数さん
垢版 |
2018/02/08(木) 21:47:07.53ID:oi+h1F3T
>>924
1/8正解
前半の必要十分条件については、特に反例は思い付かない

3本の直径と1個の点Pをランダムに選ぶ
それぞれの直径の端点を1つずつ選ぶ方法は2^3=8通りあるが、出来上がった四面体が球面の中心を含むのは1つのみ(選ばれなかった端点からなる球面三角形上にPがあるとき)
よって1/8

パトナム競争の問題
https://mks.mff.cuni.cz/kalva/putnam/psoln/psol926.html
この動画でも解説されている(円と三角形の場合から始めている)
https://youtu.be/OkmNXy7er84
0930132人目の素数さん
垢版 |
2018/02/09(金) 07:37:01.95ID:17ymJrhU
互いに素なa、b∈Zと、任意のn∈Zに対して、ax+bとnが互いに素であるようなx∈Zが存在することを示せ。
0932132人目の素数さん
垢版 |
2018/02/09(金) 23:13:52.78ID:17ymJrhU
オイラーのφ関数について、gcd(a,b) = d >1 ならば、φ(ab)φ(g) = φ(a)φ(b)・d を示せ。
0933132人目の素数さん
垢版 |
2018/02/10(土) 00:37:34.68ID:JLwIa9Z8
>>932
gcd(a,b)= d > 1 というが、a,bの一方だけを割り切るような素数がある場合は除く必要がある
0935132人目の素数さん
垢版 |
2018/02/10(土) 07:33:02.12ID:MY7c6GmE
>>932
g=dと考えていい?
正整数a,bについてgcd(a,b)=dのときφ(ab)φ(d)=φ(a)φ(b)・dを示す。
正整数nについて、その素因数を{Pm}とするとき、φ(n)=n・Π{Pm}(1-1/Pm)
bと素である最大のaの約数をa1とする。
aと素である最大のbの約数をb1とする。
a1の素因数を{Ax}、b1の素因数を{By}、dの素因数を{Dz}とすると、
aの素因数は{Ax}∪{Dz}、bの素因数は{By}∪{Dz}である。
a1,b1はそれぞれdと素である。つまり、{Ax}∩{Dz},{By}∩{Dz}はいずれも要素を持たない。
a1とb1は素である。つまり、{Ax}∩{By}は要素を持たない。
a2=a/a1、b2=b/b1となる整数a2,b2があり、それぞれはdの倍数であるから、
a3=a2/d、b3=b2/dとなる整数a3,b3がある。
a=a1・a3・d、b=b1・b3・dとなる。
以上のことから、n=d,a,b,abについてφ(n)は以下となる。
φ(d)=dΠ{Dz}(1-1/Dz)
φ(a)=φ(a1・a3・d)=a1・a3・d・Π{Ax}(1-1/Ax)Π{Dz}(1-1/Dz)=a1・a3・φ(d)・Π{Ax}(1-1/Ax)
φ(b)=φ(b1・b3・d)=b1・b3・d・Π{By}(1-1/By)Π{Dz}(1-1/Dz)=b1・b3・φ(d)・Π{By}(1-1/By)
φ(ab)=φ(a1・a3・d・b1・b3・d)=a1・a3・d・b1・b3・d・Π{Ax}(1-1/Ax)Π{By}(1-1/By)Π{Dz}(1-1/Dz)
=(φ(a)/φ(d))(φ(b)/φ(d))φ(d)・d=(φ(a)φ(b)・d)/φ(d)
よって、φ(ab)φ(d)=φ(a)φ(b)・d
0936DJ学術 
垢版 |
2018/02/10(土) 08:37:19.43ID:63PiesU1
わからんのか。フィーリングで速読してみろ。
0937132人目の素数さん
垢版 |
2018/02/10(土) 12:00:09.69ID:R1D7D1fh
lim[n→+∞] (1+(1/n))^n ≡ e (★)
lim[n→-∞] (1+(1/n))^n = e
lim[n→+0] (1+(1/n))^n = 1
lim[n→-0] (1+(1/n))^n = 1

lim[n→+∞] (1-(1/n))^n = 1/e
lim[n→-∞] (1-(1/n))^n = 1/e
lim[n→+0] (1-(1/n))^n = 1
lim[n→-0] (1-(1/n))^n = 1

lim[n→+∞] (1+n)^(1/n) =1
lim[n→+0] (1+n)^(1/n) = e
lim[n→-0] (1+n)^(1/n) = e

lim[n→-∞] (1-n)^(1/n) =1
lim[n→+0] (1-n)^(1/n) = 1/e
lim[n→-0] (1-n)^(1/n) = 1/e

★を定義として残りの式を示せ
0939132人目の素数さん
垢版 |
2018/02/10(土) 14:39:29.12ID:JLwIa9Z8
オイラーのφ関数は乗法的だから、素数pごとに分けて考えてよい。
 (ab/d)・d = a・b
より
 φ(ab/d)・φ(d) = φ(a)・φ(b)

 φ(n) = n・Π{p_m|n} (1-1/p_m) を使う。


>>937

lim [n→+∞] (1 + 1/n)^(n + 1/2) ≡ e   (☆)
の方がカコイイ
0941132人目の素数さん
垢版 |
2018/02/10(土) 15:03:18.71ID:VcDtRhPJ
>>940
>φ(3)=1
0944132人目の素数さん
垢版 |
2018/02/10(土) 15:28:50.93ID:VcDtRhPJ
>>942
数論的関数の乗法性の定義を知らないのか
0945132人目の素数さん
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2018/02/10(土) 19:13:51.53ID:p8fUG64o
>>942
実に実に実に実に実にぃ〜怠惰デスネ! 一から、いえゼロから勉強し直してくるのです!
0946132人目の素数さん
垢版 |
2018/02/11(日) 01:47:44.56ID:jr8eNYeJ
思いついた問題はあるんだけど
出題するタイミングが分かんないんだよね

ここ2,3日に出た問題にレスが付かなそうだったら投下する
0947132人目の素数さん
垢版 |
2018/02/11(日) 01:58:52.82ID:oyQM1khy
>>932
d|(ab/d)
つまり、ab/d は d の素因数をすべて含んでいる。
φ(ab/d)= φ(ab)/d,
>>939 にこれを使えば出るらしいよ。
0948132人目の素数さん
垢版 |
2018/02/11(日) 12:51:57.50ID:zE0RtHGg
暇なときにでもどうぞ

例えば8だと転置しても基本変形後の行列が変わらない事、及びσが置換全体を走る時σ^(-1)が置換全体を走る事使えば良いんですかね?
13は固有値使うと早いのかな?
17は基本変形を施す行列が正則であることから示せるね
...のような感じで答えてくださって構わないです


https://i.imgur.com/mMPwhK0.jpg
0951132人目の素数さん
垢版 |
2018/02/11(日) 14:48:26.10ID:lsbQUPFq
>>932
φ(a)=a(1-1/p1)...(1-1/pi)(1-1/q1)...(1-1/qj)
φ(b)=b(1-1/p1)...(1-1/pi)(1-1/r1)...(1-1/rk)
φ(d)=d(1-1/p1)...(1-1/pi)
φ(ab)=ab(1-1/p1)...(1-1/pi)(1-1/q1)...(1-1/qj)(1-1/r1)...(1-1/rk)
φ(ab)φ(d)/φ(a)φ(b)=d
0952132人目の素数さん
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2018/02/11(日) 15:51:15.08ID:lsbQUPFq
>>939
> (ab/d)・d = a・b
>より
> φ(ab/d)・φ(d) = φ(a)・φ(b)
これってdがaやbとどういう関係の時に成り立つの?
0955132人目の素数さん
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2018/02/11(日) 18:09:51.25ID:lsbQUPFq
>>953
d=gcd(a,b)のときだけじゃなく
d=aやd=bのときもだけど?
0956132人目の素数さん
垢版 |
2018/02/11(日) 18:12:20.27ID:lsbQUPFq
>>953
それとその等式が
d=gcd(a,b)
のときに成り立つことの証明は
結局の所それを使わず
φ(ab)φ(d)=φ(a)φ(b)d
を証明するのと同じじゃないの?
0957132人目の素数さん
垢版 |
2018/02/13(火) 04:44:01.92ID:nn3laMHF
【懸賞問題】

ab平面上の図形Aに対して、xy平面上の点の集合Bを
B={(x,y) | ∀(a,b)∈A, |ax+by|≦1}
と定義する。

Aが単位円のとき、Bはどのような図形になるか?(Aの面積)*(Bの面積)はいくつか?これより大きくなる例を見つけた場合1億円差し上げます。

Aが{(a,b) | |x|≦1, |y|≦1}の正方形のとき、Bはどのような図形になるか?(Aの面積)*(Bの面積)はいくつか?これより小さくなる例を見つけた場合1億円差し上げます。
0958132人目の素数さん
垢版 |
2018/02/13(火) 05:17:38.32ID:nn3laMHF
訂正
下の設問はA={(a,b) | |a|≦1, |b|≦1}
0959132人目の素数さん
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2018/02/13(火) 05:22:30.15ID:nn3laMHF
【懸賞問題その2】

abc空間上の図形Aに対して、xyz空間上の点の集合Bを
B={(x,y,z) | ∀(a,b,c)∈A, |ax+by+cz|≦1}
と定義する。

Aが単位球のとき、Bはどのような図形になるか?(Aの体積)*(Bの体積)はいくつか?これより大きくなる例を見つけた場合1億円差し上げます。

Aが{(a,b,c) | |a|≦1, |b|≦1, |c|≦1}の立方体のとき、Bはどのような図形になるか?(Aの体積)*(Bの体積)はいくつか?これより小さくなる例を見つけた場合は教えてください。
0960132人目の素数さん
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2018/02/13(火) 08:16:24.16ID:BwPDiADw
>>957
A={(1,0),(0,1)}
(Aの面積)*(Bの面積)=0
0961132人目の素数さん
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2018/02/13(火) 16:29:32.11ID:MRRgZbNg
それは面積を持たないし、平面図形じゃないですね。
Aは中身のつまった面積のある図形です。
0962132人目の素数さん
垢版 |
2018/02/13(火) 17:22:04.99ID:BwPDiADw
頭の悪い奴だな
そんな条件はないし面積0を持ってる
面積0とかが嫌なら少し膨らませて長方形とかにすればいい
0964132人目の素数さん
垢版 |
2018/02/13(火) 17:28:26.39ID:gxVfB1/i
>>962
試しにその少し膨らませた長方形で計算してみてください。
0965132人目の素数さん
垢版 |
2018/02/13(火) 17:50:37.35ID:BwPDiADw
A={(a,b)|1≦a+b≦1+t,-1≦a-b≦1}
B⊂{(x,y)||1x+0y|≦1,|0x+1y|≦1}={(x,y)||x|≦1,|y|≦1}

Aの面積=t
Bの面積≦4

(Aの面積)*(Bの面積)≦4t
0966132人目の素数さん
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2018/02/13(火) 17:57:58.05ID:gxVfB1/i
>>965
Bのほうは誤りですね
0967132人目の素数さん
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2018/02/13(火) 18:09:17.70ID:BwPDiADw
>>966
どれが間違い

(1) B⊂{(x,y)||1x+0y|≦1,|0x+1y|≦1}
(2) {(x,y)||1x+0y|≦1,|0x+1y|≦1}={(x,y)||x|≦1,|y|≦1}
(3) {(x,y)||x|≦1,|y|≦1}の面積は4
(4) Bの面積≦4
0968132人目の素数さん
垢版 |
2018/02/13(火) 18:38:24.47ID:gxVfB1/i
(1)です。
0969132人目の素数さん
垢版 |
2018/02/13(火) 19:53:14.08ID:6niM5lNE
やはりこのスレのレベルでは手に終えないようですね。
有効な回答が出ないようなので、懸賞問題は締切とさせていただきます。
次回にご期待ください。
0970132人目の素数さん
垢版 |
2018/02/14(水) 01:32:03.09ID:ZgrnGGF4
gcd(a,b)=1 をみたす a、b∈Z と、任意の n∈Z (n≠0) に対して、gcd(ax+b,n)=1 をみたす x∈Z が存在することを示せ。
0971132人目の素数さん
垢版 |
2018/02/15(木) 04:49:41.27ID:tNBf7zgk
>>970

n≠0 の約数のうち、bと素な最大の約数をxとする。(*)
gcd(ax+b,x)=gcd(b,x)= 1  … (1)

また、題意より
gcd(a,b)= 1,
gcd(ax+b,b)= gcd(ax,b)= 1,
n/x の素因数はすべてbの素因数だから  ←(*)
gcd(ax+b,n/x)= 1 … (2)

(1)(2)より、
gcd(ax+b,n)= 1.
0972132人目の素数さん
垢版 |
2018/02/15(木) 10:50:44.52ID:BNcyv0HF
検算において、九去法よりも11去法の方が誤りの検出力が強いのは何故か?
0974132人目の素数さん
垢版 |
2018/02/16(金) 04:00:17.83ID:XBulL9Eh
簡単に解ける幾何の問題を一つ作ってみた
問.点Oを中心とする半径1の円と、点Aがあり、OA=2とする。
円周上に点P,Q,Rをとり、Oから直線APへの距離は1/2とする。
また、AP上P側に点XをAX=5となるように取り、
さらに、AQ上、AR上それぞれQ,R側に点Y,Zを取ると、
四角形PQYX,及び四角形QRZYはそれぞれ円に内接するという。
∠XYZ=120°の時、XZの長さを求めよ。
0975132人目の素数さん
垢版 |
2018/02/18(日) 05:13:40.49ID:3SEy6oaf
(1) 0<θ<πで、2-2cosθと(sinθ)^2の大小を比較せよ。
(2) πを下から抑えるとき、円に内接する正多角形の周長と面積のどちらを用いるのがよいか。
(3) πを上から抑えるとき、円に外接する正多角形の周長と面積のどちらを用いるのがよいか。

(参考)
一般の平面図形で、与えられた周長で面積が最大となるものは円である(等周問題)。
従って、ある平面図形の周長が2πより短いとき、(周長の半分の数値)>(面積の数値)である。
0977132人目の素数さん
垢版 |
2018/02/18(日) 07:36:49.45ID:ThRmH7UL
>>974は面白くない?
0978132人目の素数さん
垢版 |
2018/02/18(日) 07:52:11.70ID:cwS1ZbkW
レスがつかなかったということは?
0979DJ学術 
垢版 |
2018/02/18(日) 08:32:28.36ID:qgnnmKYh
あほなもんだなあ。数学は。我ながら。
0980132人目の素数さん
垢版 |
2018/02/18(日) 10:36:49.37ID:qShdtbzi
平面上にn個の異なる点を配置する。何の2点間の距離も、必ず或る2つの実数値の何方かを取るようにn個の点を配置することを考える。n=3の時は、二等辺三角形をなす様に配置する例がある。

1) n=4の時、点の配置を全て求めよ。
2) n=5の時、点の配置は正五角形に限ると言えるか。
3) n=6の時、条件を満たす点は位置は存在しないことを示せ。
0981132人目の素数さん
垢版 |
2018/02/18(日) 13:49:43.04ID:e4NqLH6n
>>980
1)
・正3角形+その中心  (√3)
・正方形  (√2)
・正5角形−1頂点  (√5 -1)
・60°の菱形:合同な2つの正3角形を辺で張り合わせた形 (√3)
0982132人目の素数さん
垢版 |
2018/02/18(日) 14:34:58.79ID:3BoN6Yxt
>>981
正三角形の頂点3つと、その1つから対向する辺へ垂線を下ろしたとき、その垂線の延長線上に4つ目の点の候補があと2つある
0983132人目の素数さん
垢版 |
2018/02/18(日) 15:06:38.42ID:3BoN6Yxt
>>982
こう言い変えてみる
平面上の円に対して
・中心角30度をなして等間隔に並ぶ円周上の3点および円の中心
・中心角60度をなして等間隔に並ぶ円周上の3点および円の中心(>>980の4番目の解)
・中心角72度をなして等間隔に並ぶ円周上の4点(>>980の3番目の解)
・中心角90度をなして等間隔に並ぶ円周上の4点(>>980の2番目の解)
・中心角120度をなして等間隔に並ぶ円周上の3点および円の中心(>>980の1番目の解)
・中心角165度をなして等間隔に並ぶ円周上の3点および円の中心
0985132人目の素数さん
垢版 |
2018/02/18(日) 15:35:21.76ID:e4NqLH6n
>>982
1)
・正三角形(辺長=L)と、1頂点から対辺の方向に±Lだけずれた点。((√3 干1)/√2 = 2sin(45゚干30゚)
0986132人目の素数さん
垢版 |
2018/02/18(日) 15:40:09.07ID:qShdtbzi
我ながら素敵な問題なので皆さん頑張って下さい
エレガントな解を待っています
0987132人目の素数さん
垢版 |
2018/02/18(日) 16:28:14.33ID:3BoN6Yxt
3次元でやるとどうなるかってのが興味深い

ところで次スレたてられる人いますか?
0989132人目の素数さん
垢版 |
2018/02/18(日) 23:04:15.61ID:gINNEtP1
このスレで解かれずに残ってる問題一覧:
0990132人目の素数さん
垢版 |
2018/02/19(月) 00:15:11.67ID:uzLAXv/z
各自で次スレに転載すればよし
レス数が950を超えています。1000を超えると書き込みができなくなります。

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