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2021年12月29日

点と直線の距離はどうやって求める?

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 点と直線の距離とは、定点と直線上の1点の間の距離の中で最短であるもののことで、座標平面上の点\text{P}(p, q)と直線l:\ ax+by+c=0a, b, c, p, q:実数、a\neq0またはb\neq0)の距離L\large L=\frac{|ap+bq+c|}{\sqrt{a^2+b^2}} と表すことができます。 なぜこのように表すことができるのでしょうか? ...
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2021年12月25日

1次関数が互いに直交する条件は?

 1次関数が互いに直交するためにはどんな条件があるのかをいくつかの方法で調べてみま...
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2021年12月21日

立方根を含む分数の分母の有理化

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「上の分数を分母の有理化せよ。」  どうやって立方根を含む分数の分母の有理化をするのかを考えてみます。 ...
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直線の方程式と定義域

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「上図のグラフに描かれている\text{(a), (b), (c)}の直線の式と定義域を答えよ。ただし、\text{(a)}は点\text{A, B}を含む、\text{(b)}は点\text{B}を含まないが点\text{C}を含む、\text{(c)}は点\text{C}\text{D}も含まないものとする。」 このような問題はどのように解けばよいでしょうか? ...
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2021年12月19日

a^3+b^3+c^3-3abcの因数分解の導出

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 a^3+b^3+c^3-3abcの因数分解を2つの段階に分けて導出します...
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2021年12月18日

a^3+b^3の因数分解の導出

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 2通りの方法でa^3+b^3の因数分解を導出してみます...
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a^2-b^2の因数分解の導出

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 2通りの方法でa^2-b^2の因数分解を導出してみま...
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2021年12月16日

多項式を割る式で割ったときの余りと余りを同じ割る式で割ったときの余りが等しいのはなぜ?

 多項式の割り算の余りの性質として ”f(x)g(x)h(x)で割ったときの余りをR(x)とすると、f(x)g(x)で割ったときの余りはR(x)g(x)で割ったときの余りと等しい。” というものがあります。 これは、なぜ成立するのでしょうか? ...
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括弧の前にマイナスが付いているときは?

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 問題として、あるいは計算している途中で括弧の前にマイナスがついているものが出てくることがあります。どのように計算するのでしょうか? ...
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分数を含む文字式の計算(足し算・引き算)

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上の文字式を計算せよ。  このような問題はどのように解けばよいでしょうか? ...
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2021年12月12日

分数がある1次方程式を解く

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上の方程式を解け。  このような問題はどのように解けばよいでしょうか? ...
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2021年12月10日

sin3°、cos3°、tan3°はどんな数?

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 3°\ (=\dfrac{\pi}{60})のときの三角関数がどんな式で表されるのかを求めてみました。 ...
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2021年12月9日

行列で掛け算ができるのは?

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「上の行列の積のAに当てはまる掛け算が可能な行列を(a)~(e)の中からすべて選び、その積を答え...
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2021年12月5日

円に内接・外接する正多角形の面積を求める公式を作ってみよう

 円に内接・外接する正多角形の面積を求めるための式を作ってみようと思います。 ...
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2021年12月4日

碁盤の目状の道路網の最短経路は何通り?(2)

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図1 道路網の最短経路 「図1のような道路網のスタートからゴールまでの最短経路は何通りあるか?」 このような問題はどのように解けばよいでしょうか? ...
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2021年12月2日

碁盤の目状の道路網の最短経路は何通り?

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「上図のように碁盤の目状の道路網の左下のスタート地点から右上のゴール地点へ最短で進むことができる経路は何通りあるか?」  このような問題はどのように解けばよいでしょうか? ...
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2021年11月30日

中線と垂直二等分線の違い

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図1 中線 中線とは、三角形の頂点とその対辺の中点を結ぶ線のことです。辺を2等分するため二等分線ではありますが、三角形の頂点を通ることも条件なので中線は三角形に関係する二等分線であると言えます。図2 垂直二等分線 垂直二等分線とは、線分を二等分し、かつその線分に対し垂直な線のことです。垂直+二等分線であるので、垂線と二等分線の両方の性質を持つ線です。中線と異なり必ずしも三角形の頂点を通る必要はないので、三角形だけでなくあらゆる図形に使うことができます。図3 二等辺三角形の中線 中線であり、かつ垂直二等分線であるのは二等辺三角形の中線です。頂角と底辺の中点を結ぶ中線は垂直二等分線となります。特に正三角形の場合は、3本すべての中線が垂直二等分線になります。関連:正三角形の中線が垂直二等分線であることの証明 ...
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2021年11月27日

sin6°、cos6°、tan6°はどんな数?

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 6°\ (=\dfrac{\pi}{30})のときの三角関数がどんな式で表されるのかを求めてみました。 ...
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2021年11月26日

モンティ・ホール問題の全事象の確率を調べてみる

 モンティ・ホール問題とは以下のようなものです。 3つのドアがあり、そのうちの1つのドアは当たり、残り2つのドアは外れとなっている。あなたはこの中から1つドアを選び、ドアを開けることで当たりを引いたかハズレを引いたが確定する。 あなたがドアを選ぶと、司会者は選ばなかったドアの中から外れのものを1つ開け、残る1つのドアに変更するかを質問する。 ドアを変更するかを決定したらあなたが選んだドアが確定し、そのドアを開ける。 このとき、ドアを変更する場合と変更しない場合ではどちらが当たりを引く確率が大きいか? ...
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2021年11月25日

-1、i、-iの立方根は?

 -1i-i、これらの立方根は何になるでしょうか?それらがどんな数であるのかを調べてみ...
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2021年11月21日

円に内接・外接する正十二角形の周の長さと円周率の関係

 円に内接・外接する正十二角形の周の長さを求めて、円周率との関係を調べてみ...
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2021年11月19日

比の問題の解き方

1. 「AとBは同じテストを受けた。Aのテストの得点は50点、Bの得点は75点だった。AとBのテストの得点の比を答えよ。」2. 「AとBは同じテストを受けた。AとBのテストの得点の比は5:4だった。Aの得点が80点であるとき、Bの得点は何点か?」このような問題をどのように解けばよいでしょ...
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2021年11月17日

する数 される数 どっち?

 例えば足し算には足す数と足される数というものがありますが、どちらが足す数、足される数なのでしょ...
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2021年11月13日

複利運用の平均年利の算出

「複利運用でとある金融商品に200万円を投資した。3年後収益率を調べてみると33.1%であった。この金融商品の平均年率は何%であったのかを求めよ。」  どうやって年率を計算すればよいでしょうか? ...
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2021年11月10日

割り算を引き算で表す とは?

 割り算を引き算で表現するとどうなるのでしょうか?そのためにまずは掛け算の定義について考え...
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2021年11月7日

正三角形の作図法

 正三角形の定規とコンパスを使った作図法を2通り紹介します。 ...
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2021年10月31日

正五角形の作図法

 正五角形は以下のように定規とコンパスを使って作図します。 ...
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ひし形の対角線が互いの垂直二等分線であることの証明

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 ひし形\text{ABCD}の対角線\text{AC, BD}を引き、その交点を\text{O}とする。 ...
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2021年10月30日

角の二等分線の作図法

 角の二等分線は以下のように定規とコンパスを使って作図します。 ...
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垂直二等分線の作図法

 垂直二等分線の定規とコンパスを使っての作図は以下のようになります。 ...
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2021年10月29日

負の分数のマイナスは分母と分子どっちについているの?

 -\dfrac{a}{b}という負の分数についているマイナスは、分母と分子のどちらについているものと考えればよいのでしょうか? ...
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同じ半径の2円の中心が互いの円周上にあるときにできるおうぎ形の中心角は?

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図1 おうぎ形の中心角  半径が同じ円が2つあります。この2円の中心が互いの円周上にあるとき、2円の交点と一方の中心を線で結んでできるおうぎ形の中心角は何度になるでしょうか...
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2021年10月27日

円に外接する正六角形の作図法

 円に外接する正六角形の定規とコンパスを使っての作図法を2通り紹介します。 ...
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2021年10月24日

楽天ポイント利息の年利を計算してみる(単利と複利)

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 楽天ポイント利息という楽天ポイントを預けておくだけで安定してポイントが増えていくサービスがあります。月利は0.009%とありますが、年利は0.1%以上と具体的には書かれていません。なので、年利で考えたとき具体的にどのくらいになるのかを計算してみ...
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円や半円が入った正方形を使った問題

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図1 円や半円が入った正方形 「図1のように円や半円が入っている正方形がある。円と半円の半径が1のとき、この正方形の中の小さい正方形の1辺の長さを求めよ。」 ...
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円や扇形を並べた正方形の1辺の長さは?

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図1 円や扇形を並べた正方形 「図1のように扇形や円が入っている正方形がある。円と扇形の半径が1のとき正方形の1辺の長さと面積を求めよ。」 ...
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2021年10月21日

外角の和はいくつになる?

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外角とは  外角とは、多角形の辺を延長することで図形の外側にできる角のことで、頂点は2つの辺でできるため1つの内角に対して2つの外角があります。 ...
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2021年10月18日

sin15°、cos15°、tan15°はどんな数?

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 15°\ (=\dfrac{\pi}{12})のときの三角関数がどんな式で表されるのかを求めてみました。 ...
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2021年10月17日

正六角形がおさまっている正方形の1辺の長さは?

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図1 正方形に内接する正六角形 「図1のように正方形とその中に収まる正六角形がある。正六角形の1辺の長さが1のとき、正方形の1辺の長さはいくつになるか?」 ...
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sin12°、cos12°、tan12°はどんな数?

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 「\sin18°,\cos18°,\tan18°はどんな数?」で18°における三角関数を調べたので、これを利用して12°\ (=\dfrac{\pi}{15})における三角関数を調べてみます。 ...
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2021年10月16日

sin18°、cos18°、tan18°はどんな数?

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 「\sin72°,\cos72°,\tan72°はどんな数?」で72°のときの三角関数について調べたので、それを利用して18°\ (=\dfrac{\pi}{10})のときの三角関数について調べてみます。 ...
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2021年10月15日

対頂角、同位角、錯角とは

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対頂角 図1 対頂角  対頂角とは、2本の直線の交点の周りにできた角のうち、自身と正反対の向きに開いている角のことです。 ...
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2021年10月10日

円に内接・外接する正五角形の周の長さと円周率の関係

 円に内接・外接する正五角形の周の長さを求めて、円周率との関係を調べてみます。 ...
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2021年10月9日

sin72°、cos72°、tan72°はどんな数?

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 72°360°の5分の1なので、5倍角の公式をもちいて72°\ (=\dfrac{2\pi}{5})のときの三角関数を求めます。 ...
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重心の位置ベクトルの求め方 2通り

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 重心の位置ベクトルは以下のようになります。 図1 重心の位置ベクトル  △\text{ABC}の重心\text{G}の位置ベクトル\vec{\text{OG}}\vec{\text{OG}}=\frac{\vec{\text{OA}}+\vec{\text{OB}}+\vec{\text{OC}}}{3} ...
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2021年10月5日

必要条件、十分条件 どっち?

 命題には、必要条件と十分条件というものがあり、 「AならばB」が真であるとき、 BはAであるための必要条件 AはBであるための十分条件 と説明されます。この部分をもう少し掘り下げてみたいと思います。 ...
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2021年10月1日

円に内接・外接する正十角形の周の長さと円周率の関係

 円に内接・外接する正十角形の周の長さを求めて、円周率との関係を調べてみ...
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三角形の重心は中線を何:何に内分する?

 「正三角形の重心が中線を2:1に内分するのはなんでだっけ……?」では正三角形だけにしか言及しませんでしたが、あらゆる三角形で重心がどんな性質を持っているかを調べてみます。 ...
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2021年9月29日

指数が未知数の方程式 指数方程式

\Large 3^{x+2}-3^{2x+1}=6 次の方程式を解け。 ...
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2021年9月27日

相加平均と相乗平均 なぜa=bなのか どっちが最大値?最小値?

 相加平均と相乗平均の関係は、 a>0,b>0のとき \begin{equation}\frac{a+b}{2}\geqq\sqrt{ab}\end{equation} が成立し、等号はa=bのとき成立します。 ...
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2021年9月26日

数の「位」とは

 数を表すのに使われる数字は0,1,2,3,4,5,6,7,8,9の10種類があります。それぞれの数字には決まった大きさがあり...
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多項定理を使わずに二項定理で解いてみる

(a+2b+3c)^5の展開式におけるa^3 bcの係数を求めよ。」 [03 帝塚山大]  この問題は多項定理を使って解くのですが、二項定理で解いてみ...
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2021年9月25日

数の大小比較(平方根の計算・二重根号)

 2\left(\sqrt{6+2\sqrt{5}}-\sqrt{5}\right)\qquad\fbox{ ? }\qquad 2 「上の\fbox{ ? }に当てはまるものを以下の選択肢から選べ。 ア. >        イ. =        ウ. < ...
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時計の針と角度

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 時計の目盛りは1から12までの数字が振ってある大きな目盛りは12個、大きな目盛りと大きな目盛りの間には小さな目盛りが4個あります。それぞれ1目盛り何度あるでしょうか...
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2021年9月22日

2進数を16進数に変換するときなぜ4桁ごとに区切るのか?

 2進数を16進数に変換する時、右から4桁ごとに区切って16進数に置き換えます。なぜ4桁ごとに区切ると16進数に置き換えることができるのでしょ...
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2021年9月20日

立方根の方程式

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次の方程式を解け。 \sqrt[3]{3x+2}-\sqrt[3]{x-2}=\sqrt[3]{x+2} このような問題はどのように解けばよいでしょ...
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10進数の小数を2進数の小数に変換するには

 10進数の数を位ごとに分解すると、 1234=1× 10^3+2× 10^2+3× 10^1+4× 10^0 のように10の累乗の和で表すことができます。これは2進数においても同じです。 ...
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2021年9月18日

床と2つの円に囲まれた正方形

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図1 床と2つの円に囲まれた正方形 「床の上に半径が1の2つの円が接するように置かれている。この2つの円に接するように正方形が床の上に置かれているとき正方形の1辺の長さはいくつになるか?」  このような問題はどのように解けばよいでしょうか? ...
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2021年9月16日

2次式の因数分解と平方完成の違い

 例としてx^2-6xy+5y^2という多項式について考えます。 ...
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2021年9月15日

円に内接する四角形の対角の和はなぜ180°なのか?

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 円に内接する四角形の対角の和は、180°となります。上図の場合、∠\text{BAD}∠\text{BCD}の和、∠\text{ABC}∠\text{ADC}の和が180°になります。 なぜそうなるのかは円周角の定理を利用することでいくつかの方法で確かめることができます。 ...
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接線と弦のつくる角(接弦定理)

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 円周上の点\text{A}を通る接線を引き、接線と弦\text{AC}のつくる角の内部に弧\text{AC}に対する円周角∠\text{ABC}が入らないように接線上に点\text{T}をとると ∠\text{CAT}=∠\text{ABC} という関係が成り立ちます。この関係は接弦定理と呼ばれます。 本当に接弦定理は成り立つのでしょうか?確かめてみます。 ...
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10進数を2進数に変換する

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10進数 10進数の数として例えば(1234)_{10}について考えてみます。これをを繰り返し10で割ってみます。10で割ったあと余りを出し、商をさらに10で割ります。この計算をしやすいように割り算の筆算を逆さまにしたような書き方でおこないます。商が0になるまで割り続け、余りの数を下から並べ直すと元の1234という数が出てきます。 10で1回割ると10より小さい4が余りとして出てきます。1234=10× 123+4これを式で表すと上のようになります。10に掛けている数が商となります。商の123を10で割ると次は余りとして3が出てきます。\begin{align*}1234&=10(10×...
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2021年9月11日

2次関数の頂点と1次関数との交点でできる三角形の面積

「2次関数y=x^2-4x+1と1次関数y=-x+5の交点2点をx座標の小さい方から\text{A, B}とし、2次関数の頂点を\text{P}とする。このとき、△\text{ABP}の面積を求めよ。」 このような問題はどのように解けばよいでしょうか? ...
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2021年9月10日

順列はなぜ階乗の分数になるのか?

 順列の式は以下のようになります。 \begin{align*}_nP_k&=\frac{n!}{(n-k)!}\tag1\\ &\qquad(n:自然数,k:0\leqq k\leqq nの整数)\end{align*} なぜ、順列は階乗の分数で表せるのでしょうか? ...
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2021年9月8日

2次関数のグラフを描く

「関数y=x^2+2xのグラフをかけ。」 [03 拓殖大]  このような問題をどのように解けばよいでしょうか? ...
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2021年9月7日

三角形の内角で見る合同条件・相似条件

 三角形の合同、あるいは相似を調べるには、角と辺の関係に着目します。この記事では、特に三角形の角に着目して、合同条件・相似条件にはどのようなものがあるかを見ていき...
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2021年9月5日

なぜsinを使って三角形の面積が求められるのか?

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図1 三角形\text{ABC}  三角比を利用して図1のような三角形\text{ABC}の面積は \begin{equation}△\text{ABC}=\frac{1}{2}\text{AB}\cdot\text{AC}\sinθ\end{equation} ...
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aベクトル-bベクトルはなぜこの向きなのか?

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 \vec{a}-\vec{b}\vec{a}の終点から\vec{b}の終点を指す矢印で表されます。なぜこの向きなのでしょうか? ...
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2021年9月4日

直交する直線に接する2つの円とその半径

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図1 直交する直線と2つの円 「直交する2本の直線を接線とする円が2つあり、円どうしは交わらず接している。小さい方の円の半径が1であるとき、大きい方の円の半径xを求めよ。」 このような問題はどのように解けばよいのでしょうか? ...
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2021年9月3日

半径が同じ円が2個入った正方形の1辺の長さは?

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「半径が同じ2つの円が上図のように正方形の中におさまっている。円の半径が2のとき、正方形の1辺の長さはいくつになるか?」 このような問題はどのように解けばよいのでしょうか? ...
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2021年9月2日

1つの辺の長さがわかれば面積が求められる特殊な三角形

 通常、三角形の面積は (底辺)\times(高さ)\div2 で表されるように、底辺と高さという2つの長さがわからないと求められません。 しかし、三角形の中には1辺の長さが分かれば面積が求められるものが存在します。それはどんな三角形なのか3つの例を見ていきます。 ...
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2021年9月1日

入れ子状態の分数はどうやって簡単にする?

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 上のような分数は最も簡単な形にすると、どんな分数になるでしょうか? ...
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2021年8月31日

どっちが分子でどっちが分母?

 分数の分子と分母、どちらなのか迷ってしまうものがあると思います。 割り算、横書きの分数、比の値。そして三角比。それぞれどちらが分子、分母になるのかを見ていきます。 ...
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2021年8月28日

鎖の輪のように連なる円の面積の差

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図1 鎖の輪状に連なる円 「図1のように同じ半径の円が鎖の輪のように連なっている。それぞれの円の中心を線でつないでできる図形の内側にある方を白く、外側にある方を黒く円を塗り分けた。円の黒い部分の合計と白い部分の合計の面積の差はいくらになるか。1つの円の面積を1とする。」このような問題をどのように解けばよいかを考えてみ...
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三角形の角の二等分線と線分の比 本当に成立する?

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△\text{ABC}\text{AB}=a, \text{AC}=bとして、∠\text{A}の二等分線と辺\text{BC}との交点\text{P}は、辺\text{BC}a:bに内分する。また、\text{AB}≠\text{AC}である△\text{ABC}∠\text{A}の外角の二等分線と辺\text{BC}の延長線との交点\text{Q}は、辺\text{BC}a:bに外分する。」という性質があります。 本当にこれが成立するのかを証明してみます。 ...
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2021年8月27日

直交する弦の長さから円の半径を求める

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 円の中心を通らない直交する2本の弦\text{AB,CD}の各部分の長さのみがわかっているとき、円の半径を求めるにはどうすればよいでしょうか?このとき、弦\text{AB,CD}の交点を\text{P}、線分\text{AP,BP,CP,DP}の長さをそれぞれa,b,c,d、上図のようにa>b,c>dであるとします。 ...
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2021年8月26日

平方根の計算 分母の有理化

次の計算をせよ。 \frac{1}{\sqrt{5}-\sqrt{3}}-\frac{1}{\sqrt{3}-\sqrt{2}}+\frac{1}{\sqrt{2}-1} [類・02 明海大] ...
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2021年8月25日

平方根の計算 足し算・引き算

次の計算をせよ。 2\sqrt{12}-4\sqrt{45}+\sqrt{108}+3\sqrt{125} [類・06 四国大] ...
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2021年8月22日

平行四辺形の中の三角形の面積は?(1つの共通の内角をもつ平行四辺形と三角形の面積)

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 「平行四辺形\text{ABCD}の辺\text{CD}\text{CE}:\text{ED}=1:3に内分するような点\text{E}、辺\text{DA}上に\text{DA}:\text{DF}=3:2となるような点\text{F}がある。このとき平行四辺形\text{ABCD}△\text{DEF}の面積の比を求めよ。」 このような問題はどのように解けばよいでしょう...
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2021年8月21日

共通の内角を持つ三角形の面積を求める

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「面積が10△\text{ABC}の辺\text{AC, BC}上にそれぞれ \text{AC}:\text{PC}=3:2, \text{BC}:\text{QC}=5:3 となるような点\text{P, Q}があるとき△\text{PQC}の面積を求めよ。」 ...
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2021年8月20日

√(-5)^2の答えはなぜ-5じゃなくて5なのか?

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 \sqrt{(-5)^2}(ルート括弧マイナス5の2乗)の答えは-5ではなく5になります。ルートと2乗が打ち消し合ったら-5じゃん!と考えてしまうかもしれませんが、ちゃんと計算してみると納得し...
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整式の割り算と余りの例題

 整式の割り算の問題を作ってみました。「8x^3+x^2+6x+2P_{(x)}で割ったところ、商が8x+1、余りがax+bとなった。a+b=17であるとき、P_{(x)},a,bを求めよ。」という問題をどのように解けばよいかを考えていこうと思い...
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2021年8月18日

sin36°がどんな数になるかを求めてみよう

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 36°180°の5分の1なので、「θの5倍角までの\sin,\cos,\tanを求めてみよう」で求めた5倍角の式を利用して、\sin36°\ (=\sin\dfrac{\pi}{5})がどんな数になるのかを計算してみようと思います。 ...
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2021年8月16日

θの5倍角までのsin、cos、tanを求めてみよう

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 別の記事で5倍角に関係する角度に触れたので、5倍角の式を求めてみようと思います。 省略している部分もありますが、計算過程も載せておきます。 ...
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