2021年11月19日

本日配信のメルマガ。2020年センター数学2B第3問

本日配信のメルマガでは、2020年大学入試センター試験数学2B第3問を解説します。


【高校数学】読むだけでわかる!共通テスト数学の考え方
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■ 問題

2020年センター試験数2Bより

第3問

 数列{an}は、初項a1が0であり、n=1,2,3,…のとき次の漸化式を
満たすものとする。

 an+1={(n+3)/(n+1)}{3an+3^(n+1)−(n+1)(n+2)}……{1}

(1) a2=[ア]である。

(2) bn=an/{3^n・(n+1)(n+2)}とおき、数列{bn}の一般項を求めよう。

 {bn}の初項b1は[イ]である。{1}の両辺を3^(n+1)・(n+2)(n+3)で割ると

 bn+1=bn+[ウ]/{(n+[エ])(n+[オ])}−(1/[カ])^(n+1)

を得る。ただし[エ]<[オ]とする。
 したがって

 bn+1−bn=[キ]/(n+[エ])−[キ]/(n+[カ])−(1/[カ])^(n+1)

である。


 nを2以上の自然数とするとき

 Σ[k=1〜n-1]{[キ]/(k+[エ])−[キ]/(k+[オ])}
=(1/[ク]){(n−[ケ])/(n+[コ])}

 Σ[k=1〜n-1](1/[カ])^(k+1)
=[サ]/[シ]−([ス]/[セ])(1/[カ])^n

が成り立つことを利用すると

 bn=(n−[ソ])/{[タ](n+[チ])}+([ス]/[セ])(1/[カ])^n

が得られる。これはn=1のときも成り立つ。


(3) (2)により、{an}の一般項は

 an=[ツ]^(n-[テ])・(n^2−[ト])+{(n+[ナ])(n+[ニ])}/[ヌ]

で与えられる。ただし、[ナ]<[ニ]とする。

 このことから、すべての自然数nについて、anは整数となることがわかる。


(4) kを自然数とする。a3k,a3k+1,a3k+2を3で割った余りはそれぞれ[ネ],
[ノ],[ハ]である。また、{an}の初項から第2020項までの和を3で割った余りは
[ヒ]である。


※分数は(分子)/(分母)、xの2乗はx^2、数列{an}のn+1項目はan+1、
一般項n^2の初項から第n項までの数列の和はΣ[k=1〜n]k^2、マル1は{1}、
マーク部分の□は[ ]で表記しています。

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■ 解説目次

 ◆1 等差数列と等比数列の用語・公式
 ◆2 an+1=a2だからn=1

(以下略)

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■ 解説


◆1は省略します。


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 ◆2 an+1=a2だからn=1

では今回の問題です。

まず最初はa2を聞いています。
a2は「第2項目」でしたね。
今回考える式は、

an+1={(n+3)/(n+1)}{3an+3^(n+1)−(n+1)(n+2)}

これなので、an+1=a2すなわち、n+1=2よりn=1の場合を考えます。

n=1を代入すると、

a2=(1+3)/(1+1){3a1+3^(1+1)−(1+1)(1+2)}

さらに、問題にa1=0とあるので、3a1=0だから消去して整理すると、


(以下略)


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ラベル:数学
posted by えま at 17:00| Comment(0) | メルマガ | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする

高校物理(用語)「浮力」

高校物理(用語)「浮力」

★浮力(buoyancy)

流体中の物体が、流体から鉛直上向きに透ける力を浮力という。


「浮力の大きさは、物体が押しのけた流体の重さに等しい」という見方をすることができ、これをアルキメデスの原理といいます。

流体を水とすると、水中の物体は、その深さに応じて周囲から水圧を受けます。
水中にある物体は、その位置より上にある水の重さの分(+大気圧)の水圧がかかります。

例えば直方形の物体を、水面に対して平行な向きを保ったまま沈めていくと、左右の水圧はちょうとどつり合い、上下の水圧は下から上に向かう方が多くなります。この差が「浮力」となります。

水中のある面が受ける力は、「水圧×面積」で、水圧はそれより上にある水の重さ(+大気圧)です。

浮力を求めるには、水圧を受ける面積にその深さを掛けて、上下の差を求めるので「面積×高さ」となり、大気圧も上下でプラスマイナスゼロとなってしまうので、結局その物体の体積と等しい水の重力になる。というわけです。

だから、浮力をF,水の密度をρ,物体の体積をV,重力加速度をgとすると、

F=ρVg

の式が成り立ちます。


◆ 関連項目
圧力力〜エネルギーまとめ


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posted by えま at 16:16| Comment(0) | 高校物理 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする

高校化学(用語)「スクロース」

高校化学(用語)「スクロース」

★スクロース(sucrose)
・分子式C12H22O11の二糖。砂糖の主成分で、ショ糖とも呼ばれる。還元作用を示さない。
・α−グルコースとβ−フルクトースが縮合した構造をしている。
・希硫酸や、インベルターゼやスクラーゼなどの酵素で加水分解される。


参考図(大まかな構造を文字で示してみました)

グルコース   フルクトース
     \ /
      O
      ↑
    グリコシド結合


スクロースの加水分解で得られるグルコースとフルクトースの混合物は転化糖と呼ばれます。
転化糖は単糖の混合物なので、還元性があります。


転化糖の原材料は砂糖つまりスクロースですね。



◆関連項目
グルコースフルクトース
高分子化合物


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