第1問
次の文章中の に適する式または数値を、解答用紙の同じ
記号のついた の中に記入せよ。
(1) 条件
$\small\sf{\begin{align*} \sf a_1=-\frac{5}{6}\ \ ,\ \ 6a_{n+1}-3a_n+4=0\end{align*}}$
によって定められる数列{an}について考える。この漸化式は
an+1+ ア = イ (an+ ア )と変形できる。したがって、
一般項はan= ウ である。
(2) 方程式
(x+1)(x-2)(x+3)(x-4)=-24
について、X=x2-xとおくと、Xの2次方程式 エ =0を得る。
その解はX= オ 、 カ (ただし、 オ < カ )である。
元の方程式の最大の解はx= キ である。
(3) 箱A、B、C、Dがあり、それぞれに4個のボールが入っている。
各箱のボールには、1から4までの番号がつけられている。
箱A、B、C、Dからボールを1個ずつ取り出し、出た数をそれぞれ
a、b、c、dとする。a、b、c、dの最大の数が3以下である場合は
ク 通りあり、最大の数が4である場合は ケ 通りある。
また、a、b、c、dについて、a+b+c+d=15となる場合は
コ 通りある。
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【解答】
ア $\scriptsize\sf{\begin{align*} \sf \frac{4}{3}\end{align*}}$ イ $\scriptsize\sf{\begin{align*} \sf \frac{1}{2}\end{align*}}$ ウ $\scriptsize\sf{\begin{align*} \sf \left(\frac{1}{2}\right)^n-\frac{4}{3}\end{align*}}$ エ X2-14X+48
オ 6 カ 8 キ $\scriptsize\sf{\begin{align*} \sf \frac{1+\sqrt{33}}{2}\end{align*}}$ ク 81 ケ 175 コ 4
【解説】
(1)
与式は
$\scriptsize\sf{\begin{align*} \sf a_{n+1}=\frac{1}{2}\ a_n-\frac{2}{3}\end{align*}}$
と変形でき、これから
$\scriptsize\sf{\begin{align*} \sf t=\frac{1}{2}\ t-\frac{2}{3}\end{align*}}$ ・・・・①
を辺々引くと
$\scriptsize\sf{\begin{align*} \sf a_{n+1}-t=\frac{1}{2}\left(a_n-t\right)\end{align*}}$ ・・・・②
となる。①を満たすtの値は、
$\scriptsize\sf{\begin{align*} \sf t=-\frac{4}{3}\end{align*}}$
なので、②は、
$\scriptsize\sf{\begin{align*} \sf \underline{\ a_{n+1}+\frac{4}{3}=\frac{1}{2}\left(a_n+\frac{4}{3}\right)\ \ }\end{align*}}$
と変形できる。
これより、数列$\scriptsize\sf{\begin{align*} \sf \left\{a_n+\frac{4}{3}\right\}\end{align*}}$ は公比 $\scriptsize\sf{\begin{align*} \sf \frac{1}{2}\end{align*}}$ の等比数列なので、
$\scriptsize\sf{\begin{align*} \sf a_n+\frac{4}{3}=\left(\frac{1}{2}\right)^{n-1}\left(a_1+\frac{4}{3}\right)\end{align*}}$
$\scriptsize\sf{\begin{align*} \sf \ \ \Leftrightarrow\ \ a_n=\left(\frac{1}{2}\right)^{n-1}\left(-\frac{5}{6}+\frac{4}{3}\right)-\frac{4}{3}=\underline{\ \left(\frac{1}{2}\right)^{n}-\frac{4}{3}\ \ }\end{align*}}$ .
(2)
X=x2-xとおくと、
(x+1)(x-2)(x+3)(x-4)=-24
⇔ (x2-x-2)(x2-x-12)+24=0
⇔ (X-2)(X-12)+24=0
⇔ X2-14X+48=(X-6)(X-8)=0
⇔ X=6,8
・X=6のとき
x2-x=6 ⇔ x2-x-6=0
⇔ x=-2,3
・X=8のとき
x2-x=8 ⇔ x2-x-8=0
⇔ x=$\scriptsize\sf{\begin{align*} \sf \frac{1\pm\sqrt{33}}{2}\end{align*}}$
この中で最大の解は
$\scriptsize\sf{\begin{align*} \sf \underline{\ x=\frac{1+\sqrt{33}}{2}\ \ }\ \ \ (\because\ \sqrt{33}>5)\end{align*}}$
(3)
ボールの取り出し方の総数は、44=256通り
・最大が3以下であるためには、
a、b、c、dがすべて3以下であればよいので、
34=81通り
・「最大値が4」の余事象は、「最大値が3以下」なので、
256-81=175通り
・a+b+c+d=15となるのは、
(a,b,c,d)=(3,4,4,4)、(4,3,4,4)
(4,4,3,4)、(4,4,4,3)
の4通り である。
これは平易ですね。
テーマ:数学 - ジャンル:学問・文化・芸術
- 2018/12/05(水) 02:01:00|
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