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5人の海賊|思考力を鍛える数学

Five Pirates と呼ばれる古典的で有名な論理パズルの問題です.調べればすぐ解説記事が出てきます. 問題の意味を詳しく説明しましょう.船の上に $5$ 人の海賊がいます.便宜上,これらの海賊の年齢は全て異なるとしておきます.たとえ...
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素数の逆数和が発散することの証明|思考力を鍛える数学

・ 等比級数の和の公式 $$1+r+r^2+\cdots=\frac{1}{1-r}  (0 \le r < 1)$$ ・ 対数関数の性質 $$\log ab=\log a+\log b,\log \frac{1}{a}=-\log...
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$1$ 次不定方程式 $ax+by=1$ の $2$ 通りの解き方|思考力を鍛える数学

1次不定方程式 $ax+by=1$ の整数解を求める方法を紹介します. $x, y$ に関する $2$ 元 $1$ 次不定方程式 $ax+by=1$ の整数解を求めます.ここで,$a,b$ はともに整数であるとします.たとえば, $$3x+...
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下四桁の数の特定|思考力を鍛える数学

$11^{100}$ は $11$ を $100$ 回かけた数のことです.これはとんでもなく大きな数になるわけですが,その数の下四桁だけを求めるのが問題です.下四桁とは十進法で表記したときのうしろから4つの数のことを指しています.たとえば...
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レイリーの定理|思考力を鍛える数学

二つの無理数によって,自然数全体は二つに分割されるという,とても不思議できれいな定理を紹介します. レイリーの定理とは,二つの無理数が自然数全体を二つに分割するという一風変わった定理です. レイリーの定理:$\frac{1}{r}+\fra...
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正十一角形の $3$ 彩色|思考力を鍛える数学

正十一角形の頂点を $3$ 色の色 赤,青,緑に彩色します.ただし,赤色の頂点の個数は奇数個,青色の頂点の個数も奇数個,緑色の頂点の個数も奇数個となるようにします.たとえば,下図はそのような彩色の例です. このとき,図のように,$3$ ...
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ガウス記号の基礎的なこと|思考力を鍛える数学

ガウス記号の基礎事項について解説します.まず,整数部分,小数部分とは次のようなものです. 整数部分: 実数 $x$ に対して,$x$ を超えない最大の整数がただひとつ存在し,それを $$ と書き,$x$ の整数部分と呼ぶ. 小数部分: 実...
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2 つの円の位置関係|思考力を鍛える数学

平面上の $2$ つの円の位置関係の分類について解説します. 平面上に $2$ つの円があるとき,それらの位置関係は以下の $5$ つのパターンに分類されます. 外部,内部にあるときは共有点は $0$ 個であり,内接,外接のときは共有点は...
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魔法陣となるための条件|思考力を鍛える数学

たて,よこ,ななめの数の合計がすべて同じ数になるような $3\times3$ の魔法陣に関する問題です.単純に,数を入れて魔法陣を完成させる問題ではなくて,与えられた $3\times3$ の表が魔法陣となるための必要十分条件を求める問題...
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$3$ 倍角の公式|思考力を鍛える数学

$3$ 倍角の公式とは $3\theta$ の正弦 (または余弦) を $\theta$ を用いて表す式です.三角関数のいろいろな公式の中でもややマニアックな公式になります. $3$ 倍角の公式:  $$・\large \sin 3\the...
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