2022-01

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開平法の手順|思考力を鍛える数学

平方根の近似値を求める開平法のやり方を詳しく紹介します. 開平法とは,与えられた正の有理数の平方根の値を筆算を用いて求める手続き(アルゴリズム)のことです. たとえば, $$\sqrt{2}=1.41421356...$$ $$\sqrt{...
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命題の否定の考え方|思考力を鍛える数学

様々な命題,条件の否定を考えてみましょう.否定は,直感的に考えている人が多いですが,注意深く考えないと思わぬところで間違えてしまいます. 式や文章で表された事柄で,正しいか,正しくないかが,明確に決まるものを命題と呼びます.命題の主張が正し...
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鳩ノ巣原理|思考力を鍛える数学

証明問題を解く上で最も基本的な道具のひとつである,鳩ノ巣原理 (はとのすげんり) について解説します. いま,鳩の巣が $5$ 個あり,鳩が $6$ 羽いるとしましょう.これらの鳩を鳩の巣にどのようにいれたとしても,$2$ 羽以上の鳩が入っ...
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$n$ 次方程式の解と係数の関係|思考力を鍛える数学

$2$ 次方程式の解と係数の関係を簡単におさらいしましょう. $2$ 次方程式の解と係数の関係: $2$ 次方程式 $ax^2+bx+c=0 (a\neq 0)$ の $2$ 解を $\alpha,\beta$ とすると,次の $2$ 式が...
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組み立て除法のやり方と原理|思考力を鍛える数学

組み立て除法とは,整式 $f(x)$ を $1$ 次式 $x-\alpha$ で割ったときの商と余りを簡単に決定する方法です.整式の割り算は筆算を使えばもちろん答えが求まります.しかし,整式を $1$ 次式で割る場合には組み立て除法が使えま...
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1の三乗根の性質|思考力を鍛える数学

$1$ の三乗根とは,$3$ 乗して $1$ となる複素数のことです. 言い換えると,方程式 $x^3=1$ の解のことです.$1$ の三乗根を調べてみましょう. $$x^3-1=0$$ なので,左辺を因数分解すると, $$(x-1)(x^...
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自己言及のパズル|思考力を鍛える数学

何を問うているのかわかるでしょうか.この問題は問題文がその問題文自身について言及しています(自己言及).一見,問題文には$1〜5$の数字はそれぞれ$1$個ずつしか書かれていないので, $?$ に入る数字はすべて$1$かと思われるかもしれま...
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デュードニーの覆面算|思考力を鍛える数学

この問題は,イギリスのパズル作家H. E. Dudeney(デュードニー) が $1924$ 年に発表したもので,意味のある文を用いてつくられた最も有名な覆面算の問題です. 各アルファベットには $0$ から $9$ の異なる整数が対応しま...
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$5$ で割り切れる多項式|思考力を鍛える数学

与えられた多項式を展開してしまえば解けるのですが,計算がかなり大変ですので,ここでは展開せずに解く方法を考えましょう. 与えられた多項式は対称式であり,展開したときの各項の次数がすべて $5$ となる斉次多項式です.これらの特徴をうまく利用...
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数字を当てはめて式を最大化する|思考力を鍛える数学

等式の最大値を求める問題です.当然,$5!=120$ 通りの全パターンを確かめれば,いつ $S$ が最大値を取るかわかりますが,それは大変面倒です.上手に式変形を工夫すると,$S$ がいつ最大値をとるかがわかります. 並べ替え不等式を知っ...
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