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昭和大学 医学部 数学過去問対策

昭和大学医学部過去問研究2011年度数学入試問題

こんにちは 医学部受験数学・物理・化学指導担当のマス・アーキです。2009年度までは大問4題のうち2題は小問集合でしたが、2011年度1期では 2010年度に続いて大問4題のうち小問集合は1のみ。昨年に続き2.では証明が出題されました。1,3,4は例年通り、結果のみを解答欄に記入する解答形式でした。

昨年に続き英語・数学あわせて試験時間は150分に、数学の問題量は例年と変わりませんが、英語のボリュームが大幅に増えました。数学で時間をなるべく短縮し英語に解答時間をまわす必要があったでしょう。


今回は2 証明について解説します。

2011年度昭和大学 医学部 数学入試問題 証明 

問題

医学部プロ家庭教師の北里大学医学部 解説解答

a,bについて
a+b = 整数 (奇数= 2l + 1 と設定)
ab = 整数 (偶数= 2mと設定)

(1) 解答

a2b2は整数であり、しかも奇数であることを示せ。
解答
a2b2=(ab)22ab
     =(整数)2整数
     =整数となる。・・・・①
(∵ 整数と整数の差は整数,整数の二乗も整数だから)

さらに  a2b2=(1)22・2
         = 42+4-4
         = 4(2)+1
         = 2・2(2+l-)+1
2(2+l-) → とおくと
           = 2+1  と書けるので奇数となる。・・・②

以上①,②より  a2b2は整数であり、しかも奇数であるといえる。         


(2) 解答

a3b3は整数であり、しかも奇数であることを示せ。
解答
a+b = 整数
a2- abb2 = (a2b2) - ab
           = (整数) - (整数)  (∵ 前問(1)より a2b2は整数)  
           = (整数)   となる。
したがって
a3b3 = (整数) × (整数)
      = 整数となる。  ・・・③
さらに
解答1
このとき
a3b3 = (ab) - ab (a2- abb2)
      =  (2l + 1) (2k + 1 - 2m)
      =  (2l + 1) {2(k - m) +1}
k - m= t とおくと
      =  (2l + 1) (2t+1)   と書け
      = 奇数×奇数
      = 奇数    となる。   ・・・ ④
以上 ③,④より
a3b3は整数であり、しかも奇数である。
(3) 解答
任意の自然数nについて、 anbnは整数であり、しかも奇数であることを示せ。
解答
「任意の自然数nについて、 an+bnは整数であり、しかも奇数である。」・・・命題A
ことを数学的帰納法を用いて証明する。
Ⅰ) n=1のとき
a+b は問題の条件より整数かつ奇数。
n=2のとき
a2b2は前々問(1)より整数かつ奇数。
Ⅱ) n=+1(k≧1)まで命題Aが正しいと仮定すると
「ak+1bk+1=整数かつ奇数」が成立。
このときakbk=整数かつ奇数」も成立していると仮定できる。
さらに   n=k+2 において
ak+2bk+2=整数かつ奇数」であることを証明できればよい。
・整数であることについて
ak+2bk+2=(ak+1bk+1)(ab)-(ak+1abk+1
       =(ak+1bk+1)(ab)-ab(akbk
        = 整数×整数ー整数×整数
       = 整数ー整数    (∵ 整数×整数=整数より)
        = 整数 となる。  ・・・ ⑤
さらに
ak+2bk+2=(ak+1bk+1)(ab)-ab(akbk
        = 奇数×奇数ー偶数×奇数
        = 奇数ー偶数   (∵ 奇数×奇数=奇数,偶数×奇数=偶数 より)
        = 奇数  となる。 ・・・⑥ 
したがって ⑤,⑥より  ak+2bk+2は 整数であり、奇数であることが示された。
以上 Ⅰ),Ⅱ)より 全ての自然数について命題Aは数学的帰納法により示された。
(4) 解答
このような実数a,bで、いずれも整数ではないような例を示せ。
解答
・ a + b = 7, ab = 4
・ a,bは2次方程式
2 - 7x + 4 = 0 の2解となる。(ただしa<b となる。)
(∵ (- a ) ( - b ) = 2 - ( a + b )+ ab より)
この2次方程式を解くと
解答2
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