問題 1選択式【恒等式の証明方法】 恒等式 A = B を証明するにはどうすればよいか。(答えは一つとは限らない)AかBの一方(普通は複雑な方)の式を変形して,他方を導くAとBの両方を変形して,同じ式を導くA-Bを計算して,0 になることを示す
問題 2OX 問題a+b+c=0 の時,次の等式を証明せよ。 a³+b³+c³=3abc この問題の解き方は? c=-(a+b) を a³+b³+c³-3abc に代入して,答えが 0 になることを示す
問題 5OX 問題a/b=c/d の時,次の等式を証明せよ。 (a+b)/(b+d)=(a-c)/(b-d) この問題の解き方は? 【a/b=c/d を k などの文字でおき】a=bk と c=dk を左辺と右辺にそれぞれ代入して計算し,最後の答えが 同じ式になることを示す 実は,どちらも k になる 自分でも計算すること!
問題 6OX 問題a/b=c/d の時,次の等式を証明せよ。 (a+b)/(b+d)=(a-c)/(b-d) この問題の別の解き方は? a/b=c/d だから,【a=bc/d を左辺と右辺にそれぞれ代入して a を消去する】計算をし,最後の答えが 同じ式になることを示す 実は,どちらも c/d になる 自分でも計算すること!
問題 10OX 問題a < x < b かつ c < y < d の時, a+c < x+y < b+d (xとyの和は,小さいもの同士の和と大きいもの同士の和の間にある) は成り立つか。ヒントa<x<bで,両辺にyを足すと a+y<x+y<b+y...① また,c<yで,両辺にaを足すと a+c<a+y...② さらに,y<dで,両辺にbを足すと b+y<b+d...③ ①②③より a+c<a+y<x+y<b+y<b+d つまり a+c<x+y<b+d
問題 11OX 問題a < x < b かつ c < y < d の時, a-d < x-y < b-c (xとyの差は,a-dの差とb-cの差の間にある) は成り立つか。ヒントx-y は x+(-y) と考える また,c<y<d より -c>-y>-d つまり -d<-y<-c よって前問(a < x < b, c < y < d ならば a+c < x+y < b+d)より a+(-d) < x+(-y) < b+(-c) つまり a-d < x-y < b-c
問題 12選択式【不等式の証明方法】 不等式 A>B を証明するにはどうすればよいか。(答えは一つとは限らない)A-B を計算して >0 であることを示す不等式の性質を使う ① a<b,>0ならばac<bc,>bc, a/c>b/c(両辺に負のものを掛けたり割ったりすると大小関係が逆になる)
問題 13OX 問題x>1, y>1 の時,xy+1>x+y を証明せよ。 考え方: 左辺から右辺をひいて >0 を示せばよいヒント(xy+1)-(x+y) =xy+1-x-y =x(y-1)-(y-1) =(x-1)(y-1)...① ここで x>1よりx-1>0 y>1よりy-1>0 よって,①は (x-1)(y-1)>0 つまり【正かける正は正】 (xy+1)-(x+y)>0 したがって xy+1>x+y
問題 14OX 問題【実数の平方の性質】 ① 実数 a について a²≧0(実数を2乗して負になることはない) ② 実数 a, b について a²+b²≧0(実数を2乗したもの同士を足して負になることはない) なお,等号が成立するのは(つまり 左辺=0 になるのは) ①については a=0 の時 ②については a=b=0 の時
問題 15OX 問題不等式 x² + y² ≧ 2xy を証明せよ。 左辺から右辺を引き ≧0 を示せばよい。 x²+y²-2xy =(x-y)²≧0【実数を2乗して負になることはない!】 等号成立は x-y=0 つまり x=y の時である
問題 16OX 問題不等式 x² + 5y² ≧ 4xy を証明せよ。 左辺から右辺を引き ≧0 を示せばよい。 x²+5y²-4xy =x²-4xy+5y² =x²-4xy+4y²+y² =(x-2y)²+y² ここで (x-2y)²≧0, y²≧0 だから (x-2y)²+y²≧0 よって x²+5y²≧4xy 等号成立は x-2y=0 かつ y=0 つまり,x=y=0 の時である