2011年10月23日日曜日

ⅠA:順列:円順列:大人2人と子供4人が円卓にすわるときの場合の数。(1)大人2人が隣り合う。(2)大人2人が向かい合う。(3)大人2人に特定の子がはさまれる。

ⅠA:順列:円順列:
大人2人と子供4人が円卓にすわるときの場合の数。

円順列の公式:
n個を円形にならべる。
(n-1)!



(1)大人2人が隣り合う。
隣り合う人たちは1人と考えるよ。そのあとで、そのグループ内の順列を考えるんだ。

なので、大人の1グループと子供4人の、
合計5人の円順列だね。
(5-1)!=4!=4・3・2・1=24通り

そして、大人のグループ内(大、大)で、
①父母
②母父
の並びがあるから、
2!=2・1=2通り

同時に起こるね。
24・2=48通り

(答え)48通り


(2)大人2人が向かい合う。

大人2人が向かい合っている図を書いてみよう。


すると、
父の右手の席①と左手の席②
母の右手の席③と左手の席④
これは、特別な席だね。父と、母が入れ替わっても、父の右手の席は1つしかない①。

だから、①②③④の席を、子供たちが選んで座る、ただの順列(円順列ではない)なんだ。

4!=4・3・2・1=24通り

(答え)24通り



(3)大人2人に特定の子がはさまれる。

はさまれるのは、特定の子1人だけだね。
父、母、高2、中3、小5、幼児、の家族なら、幼児がはさまれる!
あとの子は、どこ座ってもいいよー、ってわけ。

だから、(父、幼児、母)、(高)、(中)、(小)の
4グループで、円順列をするよ。
(4-1)!=3!=3・2・1=6通り




幼児の左と右に父、母のそれぞれの2パターンあるから、
①(父、幼児、母)
②(母、幼児、父)

6・2=12通り

(答え)12通り
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ⅠA:順列:男女の並び:男女4人の合計8人が1列に並ぶ、(1)男女交互(2)男子両端

ⅠA:順列:男女の並び:
男女4人の合計8人が1列に並ぶとき

(1)男女交互
男4人の順列と女4人の順列をバラバラに考えて、
男が先頭のときと女が先頭のときの2パターンと考えるよ。

男1、男2、男3、男4
4!=4・3・2・1=24通り

女1、女2、女3、女4
4!=4・3・2・1=24通り

①男女男女男女男女 
24・24=576通り  ・・・男の24通りに対して、女も24通りあるね。

②女男女男女男女男
576・2=1152通り ・・・2パターンだから×2だよ。

(答え)1152通り

(2)男子両端

男、誰1、誰2、誰3、誰4、誰5、誰6、男

男枠が両端にあるね。
ここに、男4人の中から、二人が選ばれるんだ。
P=4・3=12通り

誰枠。これは、誰が入ってもいい6つの枠、
つまり残りの6人(男2人、女4人)だね。
6!=6・5・4・3・2・1=720通り

これらは、同時に起こるから、
12・720=8640通り

(答え)8640通り


*ポイント*
(2)のようなときは、より限定されている条件を先に考えるのがコツだよ。


 

2011年8月29日月曜日

ⅠA:順列:整数:『0,1,2,3,4,5,6』の7個の数字から、異なる4個の数字を選び、4桁の整数を作る。(1)4桁の整数。(2)奇数。(3)偶数。

題:『0,1,2,3,4,5,6』の7個の数字から、異なる4個の数字を選び、
4桁の整数を作る。
(1)4桁の整数。(2)奇数。(3)偶数。


 ポイント:特殊な条件のところを先に決めてしまおう!

(1)4桁の整数
ABCDの4桁とすると、Aには「1,2,3,4,5,6」のどれか一つが入り、それは通り。
(Aの千の位が特殊な場所だね。ex/0123,0425は4桁じゃないから0は除くんだね。)

残りBCDには「0とAで使わなかった5つの数字」「0,?,?,?,?,?,a」の6つから3つを並べて、


6P3=6・5・4=120通り。

これのかけ算!(AとBCDは同時に起こるよ。)

(A)・6P3(BCD)=6・120=720通り。・・・・(答え)

別解)
0を含む4桁の整数は、
7P4 =7・6・5・4=840通り」
0が先頭の場合は、0XXXと0を除く6つを3つに並べて、
6P3=6・5・4=120通り。」
これを除くから・・・

7P4-6P3=840-120=720通り。
でもOK!

(2)奇数。
ABCDの4桁で、
ⅰ)Dには『0,1,2,3,4,5,6』(1,3,5)の通りが入るね。(一の位が奇数)

ⅱ)Aには、0と(ⅰ)の数字以外の通りが入るね。
(ここで、ⅰの方がⅱよりもより特殊だよ。
Aの千の位を先に考えると、Dを考えるとき、Aが奇数→Dに入る奇数は残り2つ、
Aが偶数→Dに入る奇数は残り3つ。と場合分けが生じてくるね。)

ⅲ)残りのBCは、残りの5つの数字を2つ並べるので、

5P2=5・4=20通り。

ⅰ,ⅱ,ⅲは、同時に起こるから、かけ算!
D・A・BC=3・5・20=300通り。 ・・・・(答え)


(3)偶数。
ABCDの4桁で、


)一の位Dが2か4か6のときは、
Dが3通り。
Aが、0とⅰで選ばれたどちらかの数字以外の、残りの通り。
残りのBCは、『0,a,d,?,?,?,?』残りの5つから2つ並べて、5P2=5・4=20通り。

よって、
D・A・BC=3・5・20=300通り。
ここまでは、奇数と同じパターンでしたね。

)一の位が0の時、
Dは、0の1通り。
ABCは残りの『1,2,3,4,5,6』6つから3つを並べて、6P3=6・5・4=120通り。
(A千の位の0を考えなくていいんだね。D一の位で0を使っているから!) 

ⅰ(???2、???4、???6)と、ⅱ(???0)は、
同時に起こらないので、たし算!

3・5・5P2 6P=300 + 120 =420通り。 ・・・(答え)

別解)全体と片方がわかっていれば・・・


(1)4桁の整数720=(2)4桁の奇数300 + (3)4桁の偶数420 なので、


(3)の4桁の偶数を求めるときは、
  =(1)4桁の整数720 - (2)4桁の奇数300 
(2)の4桁の奇数を求めるときは、
  =(1)4桁の整数720 - (3)4桁の偶数420
ですね。

これで整数の順列はバッチリ!!
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2011年8月13日土曜日

数ⅠA:集合と論理:生徒100人に数学と英語の試験。数学の合格者は50人、英語の合格者は75人、両方とも不合格のものは10人であった。両方とも合格したものは何人か。(高1)

数ⅠA:集合と論理:
生徒100人に数学と英語の試験を行った。
数学の合格者は50人、英語の合格者は75人、両方とも不合格のものは10人であった。
両方とも合格したものは何人か。(高1)

動画で解説してみたよ↓



解法)
このような問題は、ベン図を書き、一つ一つの領域を文字として置こう!

全体:U、数学の合格者:M、英語の合格者:E、両方とも不合格のもの:X、とすると、

n(U)=m+w+e+x=100 ・・・①

n(M)=m+w=50     ・・・②

n(E)=e+w=75           ・・・③

n(U)-n(MUE)=x=10  ・・・④


①の式に②、③、④を代入します。
が、③が代入できません!
そこで、③を式変形します。
e+w=75
e=75-w  ・・・③’



これを、③の代わりに代入すると、①は、
m+w+e+x=100 
50+75-w+10=100 
よって、
135-100=w
w=35。

両方とも合格したものは、35人。
となるんだね。

(2)数学だけ合格したものは何名か。
(m+w)-w =50-35 =15人。

(3)英語だけ合格したものは何名か。
(e+w)-w =75-35 =40人。


(4)少なくとも一方に合格したものは何名か。
少なくともは、全体から不合格を引くので、
n(U)-x=100-10=90人。


 これは、(1)+(2)+(3)=35+15+40=90人。と求めることもできるよ。
また、n(M)+n(E)-n(M∧E)=50+75-35=90人。と求めることもできるね。

今回の問題は、
1.全ての領域を文字で置く。
2.代入できるものを代入して、余ったものは式変形して代入する。
ってのがコツだったね。

お疲れ様でした☆









2011年7月2日土曜日

ⅠA:不等式と方程式:絶対値と不等式:『|x+2|<5と|x-2|≧7』:(高1)

題:『|x+2|<5と|x-2|≧7』

絶対値と不等式の基礎知識
まず、この2点をおさえよう。
 1.絶対値の中は正。ex)|-2|=2.
 2.不等式は両辺に-1が、かけられると口が逆になる。ex)-x>2 ⇒ x<-2.


また、絶対値内が文字ならば、±を付けて外せる。
ex)
|x|=2
x=±2 (x=2,-x=2)

では、本題です。
題:『①|x+2|<5と②|x-2|≧7』
解法)
①|x+2|<5

プラスはそのまま
+(x+2)<5 と、

マイナスは口と符号が反転
-(x+2)<5
x+2>-5
-5<x+2  より、
一気に、
-5<x+2<5            と解きましょう。5は-5よりおおきいのでおかしくないですね。
-5-2<x+2-2<5-2    全辺に-2をします。真ん中をxにしたいから、+2が邪魔なのです。
-7<x<3







おしまい。

②|x-2|≧7
さっきの①のように一気に解こうとすると、おかしなことになります。
間違い×
7≦x-2≦-7
なぜ間違いなのでしょうか?
-7は7より大きくはないのです。

正解◎
この場合は、場合分けして答えとなります。

ⅰ)7≦x-2
7+2≦x
9≦x

ⅱ)x-2≦-7
x≦-7+2
x≦-5

ⅰ),ⅱ)より、x≦-5, 9≦x 。








おしまい。

////////////////////////////////////////////////// グッドライフ


ⅠA:場合の数:二項定理:『(a-3b)^5,[a^2b^3]の係数』(高1)

題:『(a-3b)5を展開したときの、[a2b3]の係数』

二項定理をみておこう。

(a+b)n=nC0anb0+nC1an-1b1+・・・+nCran-rbr+・・・+nCna0bn


このnCran-rbrに注目しよう!
要するに、nCrの部分のnがわかれば解ける!

は、(a+b)nnと同じ。

は、求めたい、bの指数。(もしくは、n-aの指数 )
つまり、
(a+b)8で、[a3b5]なら、r=5.(r =8-3)→C
(a+b)12で、[a10b2]なら、r=2.(r =12-10)→12C
(x+1)6で、[x4]なら[x412]より、r=2.(r =6-4)→C


それでは、本題。
問題:『(a-3b)5を展開したときの、[a2b3]の係数』を求めよ。
解法)

C(a)(-3b)3            ;文字aとbはa2b3となり、係数ではないので省く。


(5・4・3/3・2・1)・(1)・(-3)3  
=10・(-27)        
=-270

おしまい。

ポイント)(a-3b)5から後ろをチョイスするとき、
(-3b)と、「符号と係数」を持ってくるのを、お忘れなく!

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JJ ENGLISH エクササイズ

2011年5月31日火曜日

ⅠA:場合の数:正の約数の個数:『720の正の約数の個数と約数全体の和』(高1)

正の約数の個数は、
①素因数分解する。
②各々の(次数+1)の積。
で求めるよ。

例えば・・・
45=32×5
ならば、
(2+1)(1+1)=3・2=6個。
なぜ+1するのかというと、0乗である1を考える必要があるからです。
つまり・・・、(5は0乗と1乗を考え、3は0、1、2乗を考える。)
0×50 =1×1=1
0×5=1×5=5


×50 =3×1=3
×5=3×5=15

×50 =9×1=9
×5=9×5=45

の(1,3,5,9,15,45)6個だからです。+1しなきゃいけないね。


題1:『720の正の約数の個数を求めよ』

動画で解説してみたよ↓


解答)
①720を素因数分解すると・・・

2 )720
2 )360
2 )180
) 90
) 45
3 ) 15
      5

よって、
720 = 24 × 32 × 5

②これは、
(4+1)・(2+1)・(1+1)=5・3・2=30個
でした。



題2:『720の正の約数全体の和を求めよ』

解答)
(1+2+2+23+24)・(1+3+3)・(1+5)   ←このかたちが大事!
      ↑分配すると1+2+3+4+5+6+8+・・・+720と出てくるでしょ。
=(1+2+4+8+16)・(1+3+9)・(6)
=31・13・6=2418
でした!

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ⅠA:順列:辞書式配列:『P,O,W,E,Rを辞書式に配列したとき、POWERは何番目?』(高1)

辞書式配列は、先頭の文字を決めて、残りの順列を考えるよ。


題:『P,O,W,E,Rを辞書式に配列したとき、
   POWERは何番目?』

『RAMEN』と『APPLE』の辞書式配列は動画で解説してます。見てみてね!

解答)
辞書式だから、アルファベット順ということだね。
つまり、最初の並びは、
EOPRW で、
次が、
EOPWR だね。


まず、先頭がEで続く順列を考えよう。

E****  ・・・このには、E以外の残りの4つを並べるので(O,P,R,W

4!=4・3・2・1=24通り

次に、Oは、
O****  ・・・なので、同じで

4!=24通り

次は、P。
だから、Pで始まる最初の文字列は24+24=48の次だから49番目になるけれど、
それは、置いといて・・・・

PE*** が 
3!=3・2・1=6通り

POE** が
2!=2通り

POR** が
2!=2通り

POW** は、POWER、POWREとなるので、
このPOW**の最初の文字が、POWER。

だから、
24+24+6+2+2=58番目の次が、POWER。
よって、

58+1=59番目

が答え。

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ⅡB:不等式の証明:相加相乗平均の使い方:『ab+2/(ab)≧2(√2)』:(高2)

不等式の証明のときに相加相乗平均を使うことがありますが、どうやって使うのでしょうか。

相加相乗平均
x+y 2 ≧√xy

右辺のxとyが、かけられている事に注目!
かけて文字が消える逆数の関係のものを、xとyにおきます。

では早速例題で見てみましょう!

題:ab + 2 ab ≧ 2√2

解答)
ab と 2ab をかけるとabが約分されて消えるね。
だから、公式を変形して

x+y≧2√xy
をつかい、
x=ab, y= 2ab として
(左辺)=ab + 2ab ≧2√ab2ab  ←公式より。問題の2√2の右辺はほっとく。

2√ab2ab  =2√2         ←計算して、問題の右辺と同じになった!

よって、ab + 2ab ≧ 2√2           不等号”>”成立。

等号成立は・・・

ab + 2ab = 2√2     ←と”=”のときも考える。等号成立も証明しないといけないよ。

両辺に、abをかけて、移項すると・・・

(ab)2-2√2ab +2=0

(ab-√2)2=0

よって、
ab=√のとき、等号成立。

おしまい。
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2011年4月12日火曜日

ⅡB:2次不等式:x^2-(a-3)x-2a+2>0を満たすxの範囲:2次関数(高2)

2次不等式:x2-(a-3)x-2a+2>0を満たすxの範囲

解法)
前回の(x-a) (x-b)≧0のように考えるために、因数分解をしよう。

x2-(a-3)x+(-2a+2)をたすき掛けすると、
(-2a+2)=2(-a+1)だから・・・

x
+2
(-a+1)x
x
-a+1
2x
x22(-a+1)(-a+3)x

x2-(a-3)x-2a+2>0は
(x + 2) (x -a +1) >0
(x + 2) (x -a +1)=0 の条件を考えると、
x=-2,x=a-1 が境になるね。(でも-2とa-1はどっちが大きいんだろう?)

この場合も①②③と場合わけしないとね。

-2<a-1・・・①  計算すると、aは(-1<aのとき)
-2=a-1・・・②  よって、(a=-1のとき)
a-1<-2・・・③  よって、(a<-1のとき)

の大小関係が存在するね。aは( )の条件がつくね。

今回は2次関数y=x2-(a-3)x-2a+2
x2-(a-3)x-2a+2>0
y>0
は下に凸でx軸より上の範囲をとるよ。


①と③は、下図。






このとき①は(図でa<b)に倣って、
-2<a-1だから、
ⅰ)x<-2 , a-1<x (-1<aのとき)となるね。

また、③は a-1<-2 より、
ⅱ)x<a-1 , -2<x (a<-1のとき)




問題は②。
「-2=a-1・・・②  よって、(a=-1のとき)」
a=-1 を (x + 2) (x -a +1) >0 に代入すると、xがわかるから・・・
(x+2)(x-(-1)+1)>0
(x+2)>0
よって、
x<-2, -2<xなので、xは-2を含まないんだ。つまり・・・、
ⅲ)x=2以外のすべての実数 (a=-1のとき)”という日本語が答えだね。

よって答えは、ⅰ),ⅱ),ⅲ)の3つの青を一緒に書くと・・・

x<-2 , a-1<x    (-1<aのとき)
x=2以外のすべての実数  (a=-1のとき)
x<a-1 , -2<x     (a<-1のとき)

となります!答案はを書けばOK。グラフは書いたほうがわかりやすいと思うよ。

ブログで数式 2乗を書く方法。

HTMLで<SUP></SUP>を付ければ良かったんですね。

HTMLで、
x<sup>2</sup>
とかくと、
x2
と表示されます!!

http://www.htmq.com/html/sup.shtml
↑参照させていただきました!

以前のもよかったんですが・・・
αやβが表示されなかったで(^^;)/

ⅡB:2次不等式:(x-a)(x-b)≦0を満たすxの範囲:2次関数(高2)

2次不等式:(x-a)(x-b)≦0を満たすxの範囲

では、(x-a)(x-b)≦0を解いてみよう。

解法)
まず、
a<b ・・・①
a=b ・・・②
b<a ・・・③
の3通りがあるね。

左辺をyと置くなら、
y=(x-a)(x-b)は2次関数だから、

①は、
a<b 

 (x-a)(x-b) 
つまり
y0  [(左辺)=y=(x-a)(x-b)]
つまり、青のx軸より下に存在する2次関数が
範囲だから、



答え ①
ax≦b (a<bのとき)

 ②は、
a=b ・・・②は下図。(赤丸黒丸、aとbを含む。)

(x-a)(x-b)0 つまり y0

y=0のときxのとる範囲は1点、

答え②
x=a=b (a=bのとき)






 ③は、
b<a ・・・③は左図。
①と考えは同じだね。だから、






答え③
b≦x≦a (b<aのとき)








よって答えは、赤の答え①②③で書いたxの範囲をまとめて書く。
 (x-a)(x-b)≦0を満たすxの範囲は、
答え
a≦x≦b (a<bのとき)
x=a=b (a=bのとき)
b≦x≦a   (b<aのとき)


となります。

お疲れ様でした☆

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2011年4月10日日曜日

ⅡB:円の方程式:『点(2,1)を通り、両座標軸に接する円の方程式』:図形と方程式(高2)

円の方程式:『点(2,1)を通り、両座標軸に接する円の方程式』

道具:(x-s)2 +(y-t)2 =r2
        両座標軸に接する⇒①中心(s,t)はy=±xを通る⇒中心(s,±s)と置く。
                                   問題より点(2,1)が第一象限だから中心は(s,s)とする。
                                  ②半径の長さは中心のx座標(y座標)と同じなのでr=sと置く。

よって式は
(x-s)2 +(y-s)2 =s2

ある1点を通り、両座標軸に接する円は2つ存在します。















解法)
点P(2,1)を

(x-s)2 +(y-s)2 =s2

の(x,y)へ代入すると・・・

(2-s)2 +(1-s)2 =s2

展開して、右辺を移行すると、

s2 -4s+4 +s2 -2s+1 -s2 =0

s2 -6s+5=0

よって、

(s-1)(s-5)=0
s=1,5

これを (x-s)2 +(y-s)2 =s2 に代入して、

(x-1)2 +(y-1)2 =1
(x-5)2 +(y-5)2 =25

の2式が答えです。

お疲れ様でした!
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ⅠA:数と式:降べきの順:『3x^2+xy-2x+2y-1』(高1)

3x2 +xy -2x +2y -1をxについて降べきの順にならべよ。

考え方:
① xの次数の高いものから並べる。
② 各次数ごとのxで因数分解する。

解法)
3x2 +xy -2x+2y-1
=3x2 +(y-2)x+(2y-1)  ; (y-2)をxの係数とみなすように、xは後ろにつけよう。

動画の解説も見てね!


2011年4月5日火曜日

ⅡB:不等式の証明『|x|+1≧|x+1|』:式と証明(高2)

『|x|+1≧|x+1|』はどうやって解くのか。
(ブログの都合上、Aの2乗は、A^2)

不等式の証明は A^2 ≧ B^2 より A^2 - B^2≧0
をつかって、平方完成しよう。(2乗を使わなくってもいい)
その式が自明(パッと見だれでも納得のとこまでもっていく。)不等号の証明。
そして、等号が成り立つ条件を書く。

今回は、絶対値がついてるから、2乗のを使おう。

解法)
(左辺)^2 - (右辺)^2=(|x| +1)^2 - (|x+1|)^2≧0   :絶対値の2乗は必ず正だから、絶対値ははずれるよ。


(左辺)=x^2+2|x|+1-x^2-2x-1

=2|x|-2x
=2(|x|-x)≧0         

|x|≧x  ・・・①                      :自明。xが正のときは、=だし、負のときは>だよね。


これより、最初の計算式から、
(|x| +1)^2 - (|x+1|)^2≧0
(|x| +1)^2 ≧ (|x+1|)^2

となって、この2乗がとれれば、証明終了だね。
とれる条件は、

(|x| +1)≧0 ,  (|x+1|)≧0      :成り立つから

|x|+1≧|x+1|

またここで、等号がなりたつ条件も書くよ。

①より、|x|≧x は、
x≧0 のとき

|x|=x

証明終了。

おつかれさまでした。

________________________________________________________
A^2 ≧ B^2 のあとに、A≧Bとする前に、
A≧0とB≧0を書かなければいけないのはなぜか。
例えば、
25≧9 は、
5^2≧3^2       ・・・② で成り立つけれど、
(-5)^2≧(-3)^2 ・・・③ でも成り立つよね。

②は、5≧0, 3≧0 だから
○ 5≧3 は成り立つね。

でも③は、-5≦0, -3≦0 となり、
× -5≧-3 これはおかしいね。
つまりA,Bが負なら、A^2 ≧ B^2がなりたっても、A≧Bが成り立たないってこと。

だから、
A^2 ≧ B^2  ⇒ A ≧ B (A≧0, B≧0)

上の右矢印が成り立つときは( )内の条件が必要なんだよ。

『逆は必ずしも真ではない!!』

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ブログでごはんは食べられるのか!?1

パソコンでごはんが食べられればいいですよね。

初ブログです。
googleのその他から[blogger]というものをみつけ、やってみてます。
どうなるか。

持ち前の職で、UPしていくつもりです。


数A:組合せ:部屋割り②空き部屋の有無し

数A【空き部屋の問題】 (1)8人が3つの部屋に入る通りは何通り?空き部屋が出ても良い。 (2)   8人が3つの部屋に入る通りは何通り?空き部屋が出てはいけない。 Q1: 6人が2つの部屋に分かれる。次の場合は何通り? ①空き部屋が出ても良い。 ②空き部屋が出てはいけない。 Q...