最終更新日:平成13年7月12日

問題1

(1) a3+b3+c3−3abc を因数分解せよ。



         Help青砥先生
         解答例


(2) a≧b>0 のとき

 を満たす整数 a,b を求めよ。



         Help青砥先生
         解答例


(3) 整数 100! にある 0 の個数は何個か。



         Help青砥先生
         解答例


(4) (3)の拡張 1000! にある 0 の個数は何個か。



         Help青砥先生
         解答例


(5) 直線  

 …@
 2点を A(1,5 ), B( 8, 2 ) とし、直線上@の点をPとする。
AP+PBを最小にする点Pの座標を求めよ。



         Help青砥先生
         解答例


(6) xy平面上に A0( 1, 0 ) がある。原点をOとして、AOの半分の長さをOAに対して垂直上方に行った点を A1とする。次に、A01の半分の長さをA01に対して垂直に左側に行った点を A2とする。以下同様にして、長さを半分にし、90度回転した点を次の点とする方法で一般にAnを定める。これを無限に繰り返すと点 Anはどんな点に近づくか。この最終的に近づく極限の点の座標Aを求めよ。

         Help青砥先生
         解答例




































































































































































Help青砥先生

 a3 + b3=( a + b )3−3ab( a + b ) を活用する。 
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 分母を払い、約数の考えを使う。 
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  0は2×5で生成される。 
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  前問同様。拡張されただけ。 
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  鏡の原理。光の通路に同じ。 
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  複素平面で考えると解り易い。複素級数を考えてみよ。
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解答例

(1) 与式= ( a + b )3−3ab( a + b )+c3−3abc

= {( a + b )+ c }{( a +b )2−( a + b )c+c2}−3ab( a + b + c )
= ( a + b + c )( a2 + 2ab + b2 − ac −bc + c2 − 3ab)
= ( a + b + c )( a2 + b2 + c2 − ab − bc − ca ) …終 
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(2) 両辺に 8ab をかけると
ab = 8a+8b
( a − 8 )( b − 8 ) = 64
a≧b>0かつa,bは整数により(a−8 , b−8 ) = ( 64, 1 ),( 32 , 2 ), ( 16, 4 ), ( 8, 8 )
よって、(a, b) の組は ( 72, 9 ), ( 40, 10 ), ( 24, 12 ), ( 16, 16 ) …答 
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(3) 0は2×5で生成される 100! は1〜100 までの整数の積である
 従って、この中にある2と5の個数のうち少ない方の数だけ0はあることになる。
 5の倍数は 100÷5=20
 25の倍数は 100÷25=4
 よって、0の個数は 20+4=24
 で求まり 答 24個 
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(4) (3) と同様に考える。
 0 は 2×5で生成される 1000! は1〜1000までの整数の積である
 従って、この中にある 2 と 5 の個数のうち少ない方の数だけ 0 はあることになる。
 5 の倍数は  1000÷5=200
 52 の倍数は 1000÷25=40
 53 の倍数は 1000÷125=8
 54 の倍数は 1000÷625=1
 よって、0 の個数は 200+40+8+1=249 で求まり 答 249個 
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(5) 直線lに関して点Aと対称な点をA' とすると直線 A'B と直線lの交点が求める点であるから
 点Aを通り直線lに垂直な直線は y=2(x-1)+5 ………A
 @,Aの交点はこれを解いて ( 0, 3 )
従って、対称な点は( -1, 1 )、これと 点 ( 8, 2 ) を結ぶ直線は


………B
@Bを解いて 


 ………答
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(6) r=i/2 とおくと、複素数平面で考え近づく点をP(z)とすると
 
 ここで  


 に注意するとこの級数は収束し
 


 となる。
 よって、求める座標は  


 である。
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