2022-01

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包除原理の意味と証明|思考力を鍛える数学

集合の要素数の数え上げに関する基本的な公式を紹介します. 和集合の要素数に関する以下の等式を,包除原理といいます. 包除原理: $A_1,A_2,...,A_n$ を有限集合とするとき,次の等式が成り立つ. $$|A_1\cup A_2 \...
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必ず停止する操作|思考力を鍛える数学

$1$ から $n$ までの整数の並び方は $n!$ 通りあります.はじめ,これらの数字がどのように並んでいたとしても,与えられた操作を有限回繰り返すといずれは必ず左端の整数が $1$ となることを示す問題です. 与えられた操作によって,...
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三進法と十進法|思考力を鍛える数学

まずは何も見ずに考えてみてください.暗算で解ける方も多いと思います. たとえば,十進法で$1$から$9$までの数を三進法で書いてみると次のようになります. $1→1_{(3)}$ $2→2_{(3)}$  $3→10_{(3)}$  $4...
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和の法則と積の法則|思考力を鍛える数学

数え上げの基本的な二つの原理である 和の法則と積の法則を紹介します. ある程度複雑な数え上げの問題を解く場合,ほとんど必ずと言ってもいいほど場合分けを行います.場合分けをするときは,考察している状況に重複がないように,そして全ての場合を尽く...
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交差しない連続曲線を描く|思考力を鍛える数学

頭を柔らかくして解くパズルのような問題です.問題文の曖昧な点を補足しましょう.問題の図には$A,B,C,D$の$4$種類のアルファベットがかかれた四角が$2$つずつ,計$8$つあります.問題は,太い大きな外枠をはみでないように,同じアルフ...
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ユークリッドの互除法|思考力を鍛える数学

$2$ つの整数の最大公約数を求める手法のひとつであるユークリッドの互除法(ごじょほう)について解説します. ユークリッドの互除法とは,$2$ つの整数の最大公約数を求める方法のひとつです. 与えられた整数が大きい場合であっても,単純な手続...
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多項定理|思考力を鍛える数学

$(x+y+z)^2$ を展開して同類項をまとめると,$x^2+y^2+z^2+2xy+2yz+2zx$ となって,たとえば,$x^2$ の係数が $1$ であるとか,$xy$ の係数が $2$ であるなどを知ることができます. ところが,...
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共役複素数の基本的な性質|思考力を鍛える数学

複素数 $z=a+ib$ ($a,b$ は実数,$i$ は虚数単位) に対して, $a-ib$ を $z$ の共役複素数といい,$\overline{z}$ と表記します.(これは,zバーと読むことが多いです.) つまり,複素数 $z$ の...
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