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立教大学 私立 立教大学 2016年 第3問
$6$人の学生$\mathrm{a}$,$\mathrm{b}$,$\mathrm{c}$,$\mathrm{d}$,$\mathrm{e}$,$\mathrm{f}$がいて,学生は$3$つの部屋$\mathrm{X}$,$\mathrm{Y}$,$\mathrm{Z}$のいずれかの部屋に必ず入る.それぞれの部屋の最大収容人数は,$\mathrm{X}$が$2$人,$\mathrm{Y}$が$3$人,$\mathrm{Z}$が$4$人である.$\mathrm{X}$,$\mathrm{Y}$,$\mathrm{Z}$の部屋に入る人数を$(x,\ y,\ z)$と表す.例えば,$\mathrm{X}$に$1$人,$\mathrm{Y}$に$2$人,$\mathrm{Z}$に$3$人が入るとき,$(1,\ 2,\ 3)$と表す.このとき,次の問いに答えよ.

(1)$\mathrm{X}$を空き部屋とし,$\mathrm{Y}$に$2$人,$\mathrm{Z}$に$4$人入るときの,学生の入り方の場合の数を求めよ.
(2)$\mathrm{X}$が空き部屋のときの,可能な$(0,\ y,\ z)$の組をすべて求めよ.また,$\mathrm{X}$が空き部屋のときの,学生の入り方の場合の数を求めよ.
(3)$\mathrm{X}$に$1$人だけが入るときの,可能な$(1,\ y,\ z)$の組をすべて求めよ.また,$\mathrm{X}$に$1$人だけが入るときの,学生の入り方の場合の数を求めよ.
(4)$\mathrm{X}$が満室になり,かつ空き部屋がないときの,可能な$(2,\ y,\ z)$の組をすべて求めよ.また,$\mathrm{X}$が満室になり,かつ空き部屋がないときの,学生の入り方の場合の数を求めよ.
(5)$\mathrm{a}$と$\mathrm{b}$が一緒の部屋にならず,かつ空き部屋があるときの,学生の入り方の場合の数を求めよ.
東京薬科大学 私立 東京薬科大学 2016年 第4問
$2$つの動点$\mathrm{A}$,$\mathrm{B}$は,一辺の長さが$1$の立方体の辺上を,毎秒$1$の速さで,次の規則にしたがって移動する.


\mon[$\lbrack$規則$1 \rbrack$] 最初は同じ頂点にあり,同時に移動を開始する.
\mon[$\lbrack$規則$2 \rbrack$] どの頂点からも,$1$秒で移動可能な$3$つの頂点のいずれかに確率$\displaystyle \frac{1}{3}$で移動する.

自然数$n$について,移動を開始してから$n$秒後における$2$点$\mathrm{A}$,$\mathrm{B}$間の距離が$\sqrt{2}$となる確率を$P_n$とする.以下の問に答えよ.


(1)$\displaystyle P_1=\frac{[ヘ]}{[ホ]},\ P_2=\frac{[マミ]}{[ムメ]}$である.

(2)$P_n$と$P_{n+1}$の関係は
\[ P_{n+1}=\frac{[モ]}{[ヤ]} P_n+\frac{[ユ]}{[ヨ]} \quad (n=1,\ 2,\ \cdots) \]
である.
(3)$\displaystyle P_n=\frac{[ラ]}{[リ]} \left( 1-\frac{[ル]}{{[レ]}^n} \right) (n=1,\ 2,\ \cdots)$である.
慶應義塾大学 私立 慶應義塾大学 2015年 第2問
$a$を実数とする.絶対値を含む式$|x-a|x-a |x-a|$は,以下の$(1)$と$(2)$のように$2$通りの解釈が可能である.それぞれの解釈のもとで,方程式
\[ |x-a|x-a |x-a|=x-a \]
を考える.

(1)$|x-a|x-a |x-a|$を,絶対値$|x-a|$と$x$の積から,$a$と絶対値$|x-a|$の積を引いた値と解釈する.このとき,上の方程式の実数解を$a$を用いて小さいほうから列挙すると$x=[キ]$となる.
(2)$|x-a|x-a |x-a|$を$x-a |x-a|x-a$の絶対値であると解釈する.このとき,上の方程式の実数解の個数が$1$個となるための必要十分条件は$a \geqq [ク]$である.また,この方程式の実数解が異なる$3$つの整数となるのは$a=[ケ]$のときである.
(3)$(2)$と同じ解釈のもとで,上の方程式の実数解の個数が有限であるための必要十分条件は$a \neq [コ]$である.$a \neq [コ]$が必要条件であることの証明を書きなさい.
東京薬科大学 私立 東京薬科大学 2014年 第5問
$k$を正の定数として,放物線$C:y=x^2$と直線$\ell_n:y=a_nx+ka_n-{a_n}^2$を考える.$C$と$\ell_n$の共有点の個数を$a_{n+1}$として数列$\{a_n\}$を定める.ただし,以下では常に$a_1=0$とする.ただし,$*$については$+,\ -$の$1$つが入る.

(1)$k=1$のとき,$a_2=[と]$,$a_3=[な]$である.
(2)$k=1$のとき,$\displaystyle \sum_{n=1}^{100} a_n=[にぬ]$である.また,$C$と$\ell_n$の共有点の個数が$2$であるとき,両者で囲まれる部分の面積は$\displaystyle \frac{[ね]}{[の]}$である.
(3)数列$\{a_n\}$のとる値に$2$が一度も現れないとき,$\displaystyle k \leqq \frac{[は]}{[ひ]}$である.
(4)数列$\{a_n\}$のある番号$N$から先の項($N$も含める)がすべて$2$になるとき,そのようなことが可能になる$N$の最小値は$[ふ]$であり,そのとき$\displaystyle k>\frac{[へ]}{[ほ]}$である.
横浜市立大学 公立 横浜市立大学 2014年 第4問
$n$を$4$以上の整数とする.$1$番から$n$番までの番号がふられたボールが$1$つずつある.このとき,以下の問いに答えよ.

(1)以下のような操作でボールを$1$列に並べる:

(i) $1$番のボールを適当な位置におく.
(ii) $2$番のボールを$1$番のボールの左または右に同じ確率でおく.
(iii) $3$番のボールをすでに並んでいる$2$つのボールの左または間または右に同じ確率でおく.
\mon[$\tokeishi$] 以下$n$番まで番号順に,$k$番のボールを,すでに並んでいるボールの一番左または間または一番右に同じ確率でおく,ことを繰り返す.

例えば,左から$2$番,$1$番,$3$番のボールが並んでいるとき,$4$番のボールが$2$番と$1$番の間におかれる確率は$\displaystyle \frac{1}{4}$である.
$n$番のボールをおき終えたとき,$i$番のボールが左から$j$番目に並ぶ確率は$\displaystyle \frac{1}{n}$であることを証明せよ.ただし,$i$と$j$は$1$以上,$n$以下の整数とする.
(2)$(1)$のボールの列を,(左から)番号順に並び替えるため,以下の操作を考える:
隣り合った$2$つのボールの組で,左のボールの番号が右のそれより大きなもの(入れ替え可能な組と呼ぶ)が存在するとき,そのようなボールの組を$1$つ選び,入れ替える.
入れ替え可能な組が複数あった場合に,入れ替える組をどのように選んだとしても,この操作を繰り返すことにより,すべてのボールの列は,必ず番号順の列になることを証明せよ.
(3)$(2)$の操作の回数は,入れ替える組の選び方とは無関係であることを証明せよ.
(4)$(2)$においてボールの列を番号順に並べ替えるとき,$i$番のボールを,より番号の小さいボールと入れ替える回数の期待値を$E_i$とする.このとき,
\[ \sum_{i=1}^n E_i \]
を求めよ.
安田女子大学 私立 安田女子大学 2013年 第1問
次の問いに答えよ.

(1)$\displaystyle \left( \frac{4}{7}-\frac{7}{9} \right) \div \frac{13}{3}$を計算せよ.
(2)不等式$x \cdot |x|<x$を解け.
(3)正四面体の$4$個の頂点を,それぞれ$\mathrm{A}$,$\mathrm{B}$,$\mathrm{C}$,$\mathrm{D}$の$4$つの文字で表すとき,文字の配置方法は何通りあるか求めよ.ただし,正四面体を回転させてすべての文字が一致すれば,同じ配置方法とみなす.
(4)分担可能なある仕事を仕上げるのに,$\mathrm{A}$さんは$3$時間,$\mathrm{B}$さんは$4$時間,$\mathrm{C}$さんは$6$時間かかる.この仕事を$3$人で分担し,同時に行うとすると時間はどれだけかかるか求めよ.
山梨大学 国立 山梨大学 2011年 第2問
実数全体で定義された関数$F(x)$が次の条件$①$と$②$の両方を満たすとき「$F(x)$は性質$(\mathrm{P})$を持つ」ということにする.

$①$ すべての実数$x$について$F(x)>0$である.
$②$ $F(x)$は何度でも微分が可能で$\displaystyle \frac{d^2}{dx^2}\log F(x)=\frac{1}{\{F(x)\}^2}$を満たす.


(1)$y=f(x)$が性質$(\mathrm{P})$を持つとき$y^{\prime\prime}y-(y^\prime)^2=1$,$y^{\prime\prime\prime}y-y^{\prime\prime}y^\prime=0$となること,および$\displaystyle \frac{y^{\prime\prime}}{y}$は正の定数であることを示せ.
(2)$y=f(x)$は性質$(\mathrm{P})$を持つとする.$\displaystyle \frac{y^{\prime\prime}}{y}=k^2$($k$は正の定数)とおくとき,$k^2y^2-(y^\prime)^2=1$であることを示し,さらに$ky-y^\prime>0$および$ky+y^\prime>0$が成り立つことを示せ.
(3)$c$を実数とする.(2)のとき,関数$\displaystyle kf(c)y+\frac{1}{k}f^\prime(c)y^\prime$も性質$(\mathrm{P})$を持つことを証明せよ.ただし$①$を示すために
\[ kf(c)y+\frac{1}{k}f^\prime(c)y^\prime=f(c)(ky \mp y^\prime) \pm \frac{1}{k}y^\prime (kf(c) \pm f^\prime(c)) \quad (\text{複号同順}) \]
を利用してもよい.
明治大学 私立 明治大学 2011年 第1問
長方形$\mathrm{ABCD}$は,各辺の長さが整数で,面積が$1728$である.また$\mathrm{AB}<\mathrm{BC}$であるとする.下記の空欄内の各文字に当てはまる数字を答えよ.

(1)長方形$\mathrm{ABCD}$は$[ア][イ]$通り存在する.
(2)可能な長方形について$\mathrm{AB}+\mathrm{BC}$の総和は$\kakkofour{ウ}{エ}{オ}{カ}$となる.
(3)辺$\mathrm{AB}$の長さの最大値は$[キ][ク]$である.
信州大学 国立 信州大学 2010年 第2問
10個の文字$a,\ a,\ a,\ b,\ b,\ c,\ c,\ d,\ e,\ f$から4個の文字を選び,1列に並べて文字列を作成する.

(1)同じ文字を3個含む文字列の総数を求めよ.
(2)文字がすべて異なる文字列の総数を求めよ.
(3)作成可能な文字列の総数を求めよ.
大阪大学 国立 大阪大学 2010年 第5問
$n$を$0$以上の整数とする.立方体$\mathrm{ABCD}$-$\mathrm{EFGH}$の頂点を,以下のように移動する$2$つの動点$\mathrm{P}$,$\mathrm{Q}$を考える.時刻$0$には$\mathrm{P}$は頂点$\mathrm{A}$に位置し,$\mathrm{Q}$は頂点$\mathrm{C}$に位置している.時刻$n$において,$\mathrm{P}$と$\mathrm{Q}$が異なる頂点に位置していれば,時刻$n+1$には,$\mathrm{P}$は時刻$n$に位置していた頂点から,それに隣接する$3$頂点のいずれかに等しい確率で移り,$\mathrm{Q}$も時刻$n$に位置していた頂点から,それに隣接する$3$頂点のいずれかに等しい確率で移る.一方,時刻$n$において,$\mathrm{P}$と$\mathrm{Q}$が同じ頂点に位置していれば,時刻$n+1$には$\mathrm{P}$も$\mathrm{Q}$も時刻$n$の位置からは移動しない.

(1)時刻$1$において,$\mathrm{P}$と$\mathrm{Q}$が異なる頂点に位置するとき,$\mathrm{P}$と$\mathrm{Q}$はどの頂点にあるか.可能な組み合わせをすべて挙げよ.
(2)時刻$n$において,$\mathrm{P}$と$\mathrm{Q}$が異なる頂点に位置する確率$r_n$を求めよ.
(3)時刻$n$において,$\mathrm{P}$と$\mathrm{Q}$がともに上面$\mathrm{ABCD}$の異なる頂点に位置するか,またはともに下面$\mathrm{EFGH}$の異なる頂点に位置するかのいずれかである確率を$p_n$とする.また, 時刻$n$において,$\mathrm{P}$と$\mathrm{Q}$のいずれか一方が上面$\mathrm{ABCD}$,他方が下面$\mathrm{EFGH}$にある確率を$q_n$とする.$p_{n+1}$を,$p_n$と$q_n$を用いて表せ.
(4)$\displaystyle \lim_{n \to \infty}\frac{q_n}{p_n}$を求めよ.
(図は省略)
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