【面白い入試数学】思考力を鍛える1問(2016 東工大 改)

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  • Опубліковано 4 лип 2023
  • 数学はセンスや閃きではない!という言葉にふさわしい問題を持ってきました。公式暗記ではなく、正しく実験推測し、場合分けをして進めていく、その思考過程にご注目ください。
    公式LINE
    lin.ee/km96cPp

КОМЕНТАРІ • 75

  • @user-wk3dz3us3x
    @user-wk3dz3us3x Місяць тому +4

    学べる情報が豊富にあるいい時代だ
    昔は何もなかった

  • @Ilikekaf
    @Ilikekaf Рік тому +14

    ウィルソンの定理好きで知ってたから今回はいけた!

  • @azure1296
    @azure1296 11 місяців тому +32

    東工大はn=4のとき例外にする問題好きだなあ
    4に恨みでもあんのか

    • @user-tr2sw1or9d
      @user-tr2sw1or9d Місяць тому +1

      東京一工の中では4位だから??()

  • @user-su3gb2km1t
    @user-su3gb2km1t Рік тому +53

    東工大は2011年のAO入試でも
    「n!がn^2で割り切れるような自然数nを求めよ」という問題を出してますが、問題の意味するところは本問と全く一緒ですね
    過去問をしっかりやってたその時の受験生はお得だっただろうなぁ

  • @user-ld2lz4iz1h
    @user-ld2lz4iz1h Рік тому +9

    帰納と演繹をきちんと理解した上で、
    それらをどう使えば解決につながるか?
    これが数学の基本だということがよく分かる話ですね。

  • @user-zh7mh1qh5z
    @user-zh7mh1qh5z Місяць тому +2

    めちゃおもしろい!

  • @Kay1701D
    @Kay1701D 9 місяців тому +4

    n=1とn=4(場合分けで蹴とばすか、「素数の平方数」として扱うか)をどう処理するかが問題ですね

  • @user-ly7hn8ks7f
    @user-ly7hn8ks7f Рік тому +94

    実験は大事なんやなって

  • @user-xt3tg7le1n
    @user-xt3tg7le1n Рік тому +4

    ほんとに感動する😢

  • @user-yf4cg3lr5k
    @user-yf4cg3lr5k Рік тому +32

    「何百問も数学の問題解説してます」
    これが言えるUA-camrは世界で何人もいないだろうなあ。強い

    • @kentaanderson6643
      @kentaanderson6643 10 місяців тому +7

      英語でも日本語でも検索したら割と居るけど、こんなにわかりやすい人はなかなか居ない

  • @shiron-qq7ro
    @shiron-qq7ro Рік тому +19

    実験から予想される答えを論理で導き出すこと難しいですね…。
    より数学への理解を深めないと

  • @user-wo2rk4xk2o
    @user-wo2rk4xk2o 11 місяців тому +6

    実験しなかったから頭の中でやってnが素数でなければ良いって答えになってしまった。やっぱり整数は特に実験はやるべきやなぁ。

  • @user-tx3xv9vc3j
    @user-tx3xv9vc3j 10 днів тому

    これは良問で面白いですね🎵(*^^*)

  • @Ito1_g4wa
    @Ito1_g4wa 5 місяців тому

    おもしろいのもそりゃ階乗の「!」ついてるからだよね。
    確かに面白い!!👍

  • @user-iy6sh7wh1w
    @user-iy6sh7wh1w Рік тому +5

    サムネ見ながら手元で解いたときはN=1または6以上の合成数って回答つくりましたね
    0!=1を知らないで減点がきっちり実験と方針立てられる人が落ちやすい落とし穴ですかね。
    平方数のケースを考えるときに、2p < p^2 -1の不等式が見えるか(結論からの逆算が閃けるか)が、
    この問題のクライマックスですね。

  • @user-bv4qi1of3e
    @user-bv4qi1of3e 11 місяців тому +6

    これは良問やなぁ

  • @shintaroyamaoka1269
    @shintaroyamaoka1269 11 місяців тому +1

    対偶をとったらもっと早いと思いましたがいかがでしょうか?

  • @user-nl5gw2ok8u
    @user-nl5gw2ok8u Рік тому +8

    答えの予想はすぐについたけど、ハッキリと数式化して証明できなかった。

  • @tamanew2024
    @tamanew2024 3 місяці тому

    数学ってビジネスで求められるギャップ分析の思考を鍛える学問でもあるのね

  • @user-vs8hm6jf5b
    @user-vs8hm6jf5b 5 місяців тому

    数学的証明とか出来る訳ではないけどnの相違なる素因数が2つ以上あれば割り切れるくない?(1以外)

  • @ringorian2
    @ringorian2 9 місяців тому

    異なる2つの合成数と素数の2乗で場合分けして
    素数または4かなあ

  • @user-ix6wd6mt9j
    @user-ix6wd6mt9j 13 днів тому

    プログラミング脳ってんのは数学脳とまではいわんが場合分け脳くらいは必要。

  • @user-wo7iu6if4l
    @user-wo7iu6if4l Рік тому +9

    1からnまでの間のpの倍数は
    p, 2p, 3p,… ,p²(=n)のp個だから
    1から(n-1)までの間には
    (p-1)個(≧2個)含まれるみたいなのもあり?

    • @user-pw3cr4fs2k
      @user-pw3cr4fs2k Рік тому +4

      p²=nということは、nが平方数の場合ですね。確かにそうなります。p=2の時条件を満たさないので不適、p=1は0!=1で適合、p>2の時は、pの倍数を2個以上含むので適合と言えます。

  • @ktemoe
    @ktemoe 11 місяців тому

    こういう問題、問題として成立してない気がずっとしてるけど、そうでもない気もする。

  • @takkie841
    @takkie841 Рік тому +33

    動画ではqか2pがpq-1より小さいことを示していますが、(pq-1)!の因数には当然pq-1が含まれるので、qか2pはpq-1以下すなわち(自然数の世界では)pq未満であることを言えれば十分だと思います。ちょっとした違いですが、証明は楽になりますし、厳しい採点だと条件が間違っているとして減点されそうです。

    • @user-akasatanaha
      @user-akasatanaha Рік тому +1

      9:42 ここでqと2q-1に=を付ける方が条件と合わずに減点されてしまうと思います

    • @takkie841
      @takkie841 Рік тому +1

      @@user-akasatanaha
      いや、俺はq

    • @user-akasatanaha
      @user-akasatanaha Рік тому

      @@takkie841
      私のコメントに書いた時間の部分の証明はあなたが推薦しているものに比べそれほど難しいというわけではありません
      さらに等号が成立する条件はq=1であり、自ら設定したq>2の範囲外となっているので厳しい採点で減点されるおそれがあるのは等号が付いている方だと思います

    • @takkie841
      @takkie841 Рік тому +3

      @@user-akasatanaha
      等号が成立しない時に不等号を等号付きにしてはいけない決まりはありません。
      ここで重要なのはpとqが(pq-1)!の異なる2以上の因数であること、すなわち2から(pq-1)!までの間にpとqが含まれることだけで、qとpq-1の間の等号成立などの厳密な関係はどうでも良いのです。
      この部分ではq

    • @user-akasatanaha
      @user-akasatanaha Рік тому

      @@takkie841
      q

  • @user-eq1yt1gv4f
    @user-eq1yt1gv4f 7 місяців тому

    受験失敗したけど、お金貯めてもう一回チャレンジしようかな

  • @user-qg2nh2rk4k
    @user-qg2nh2rk4k 6 місяців тому +4

    0!が1なのか0なのかガチ考察して行き詰まる

  • @boboboruru
    @boboboruru Рік тому +1

    左側2より大きいのに等号ではなくてPとQのあいだにとうごう?

  • @user-vt4ey2os5f
    @user-vt4ey2os5f Рік тому +5

    難しい…

  • @p-1math38
    @p-1math38 Рік тому +9

    昔自分も
    (1)m,nをm≦nをみたす非負整数とするとき、
    Σ(0≦r≦n)nCr×(-1)^r×r^m
    を求めよ。ただし、0^0=1とする。
    (2)nを2以上の整数とするとき、(n-2)!をnで割った余りを求めよ。ただし、フェルマーの小定理
    pを素数とするとき、nがpで割り切れないならば
    n^(p-1)≡1(modp)
    は用いてよい。
    という問題を作ったことがあるけど、まさか10年後に大学入試で出題されることになるとはww

  • @dahlia_osaka_japan1128
    @dahlia_osaka_japan1128 3 місяці тому

    答えはすぐに思いつくんだが、論述が難しいな。

  • @3gawa
    @3gawa Рік тому +3

    あー素因数分解しなくてもいいのか…

  • @user-xq8fl6no2d
    @user-xq8fl6no2d 11 місяців тому

    5:11困難は分割せよ

  • @overcapacitywhale
    @overcapacitywhale Рік тому +8

    ウィルソンっぽさがある

  • @Birrrrrrs
    @Birrrrrrs 7 місяців тому

    赤チャートに誘導ありで載ってた

  • @shoko-ln8xd
    @shoko-ln8xd 10 місяців тому +1

    サムネ見たときに素数以外の6以上の整数かなーとおもったれど、証明となるとどうすればいいかわかりませんね。

  • @user-tx3xv9vc3j
    @user-tx3xv9vc3j 10 днів тому

    n=2の時割り切れないの?

  • @zv1729
    @zv1729 Рік тому +7

    「nが4でないこと」かつ「nが素数でないこと」と思いました。(まだ動画を見てません)

  • @himagod
    @himagod 4 місяці тому

    俺の解き方
    「フェルマーの小定理より
    4以外の合成数」
    教師「は?」

  • @user-vx7ki9ul2o
    @user-vx7ki9ul2o 6 місяців тому

    nが4でない合成数のとき、n=pq(2≦p≦q,q≧3)となる自然数p,qが存在するので、(p-1)(q-1)≧2よりp+q≦pq-1=n-1
    (n-1)!=p!(n-1-p)!·(n-1)Cp
    p!はpの倍数
    n-1-p≧qより(n-1-p)!はqの倍数
    よって、(n-1)!はpqすなわちnの倍数

  • @user-nb7id3ju5x
    @user-nb7id3ju5x Рік тому +1

    素数(合成数)、因数、素因数分解を知っていると、(対偶の必要十分条件が)素数であれば良さそうとはすぐに気づく。
    実験しないと、4がアウトと気付きにくいか。
    n=1は不適
    n=Πp[k]^(r[k])
    p[k]は単調増加な素数列
    r[k]は自然数列
    kはK以下の自然数
    と一意に素因数分解できるから
    K≥2以上の場合
    n=p[1]^(r[1])Πp[k]^(r[k])
    k≥2
    となり、
    p[1]^(r[1])とΠp[k]^(r[k])がn未満の自然数になるので、
    それぞれは(n-1)!の因数に含む
    またp[1]^(r[1])とΠp[k]^(r[k])が互いに素
    従って、K≥2以上の場合(n-1)!はnで割り切れる。
    K=1の場合つまり
    n=p[1]^(r[1])=p^r
    である場合
    (n-1)!=(p^r-1)!=
    (p^(r-1))!*(p^(r-1)+1)*(p^(r-1)+2)
    *···*(p^r-2)*(p^r-1)
    ここでr≥3の場合
    p^(r-1)>p
    であるので
    (p^(r-1))!にpと(p^(r-1))の積p^r=nを因数に含む
    つまり、nで割り切れる
    r=1つまりn=p、nが素数なら明らかに割り切れない
    r=2の場合
    (n-1)!=(p^2-1)!=
    p!*(p+1)*(p+2)*···*(p^2-2)*(p^2-1)
    =p!*(p+1)*(p+2)
    *···*(p+p(p-1)-2)*(p+p(p-1)-1)
    つまり
    p≤p(p-1)-1
    であれば
    (p+1)*(p+2)*···*(p+p(p-1)-1)
    がp+p=2pという因数が含む
    この時
    (n-1)!がp^2=nで割り切れる
    逆に
    p>p(p-1)-1
    の場合、pが素数なので
    (p+1)*(p+2)*···*(p+p(p-1)-1)
    がpの倍数ではないので不適となる。

    • @SKYTVZERO
      @SKYTVZERO Рік тому

      4以外の合成数にもアウトがあるかというのが気づきにくかったですね。

  • @Useful_Radio
    @Useful_Radio 9 місяців тому

    パッと見た時に非素数か合成数かなって思ったけど、4が例外なのは目からウロコって感じ。
    (4以外の)合成数なら成立するって割と自明に感じてしまうから、ちゃんとやるとこんなに大変で面倒なのかと思ってしまった。
    …まぁちゃんとしたからこそ、4っていう例外にしっかり気づけたんだろうけども。

  • @mathseeker2718
    @mathseeker2718 Рік тому +3

    6以上の合成数?

  • @user-te3vn4qq2y
    @user-te3vn4qq2y Рік тому +14

    これ昔に作問したな、まじ懐かしいけど4は微妙に仲間はずれやし、そこまで難しくないし、問題の美しさに見合わん解答になって残念やった覚えがある。

  • @YY-nf3ys
    @YY-nf3ys Рік тому +9

    実験から出す問題ですか、これ?

    • @user-oc6yd4vy6z
      @user-oc6yd4vy6z Рік тому +8

      割り切れないnが何かは実験によりすぐ予想ができるよ

  • @user-tt2ku3oe7z
    @user-tt2ku3oe7z 5 місяців тому

    数学好きを増やしたいのがすばる君の希望だとか。であれば工夫が必要です。基本をしっかり説明することです。基本とは解法のルールてす。ここでいうと、(nー1)! の式の意味の説明です。無理にとは言いません。

  • @user-io6ze5tv2y
    @user-io6ze5tv2y 6 місяців тому

    こういう問題って文系でも出ますか?

    • @shirushirua
      @shirushirua 5 місяців тому

      出る
      特に一橋、京大

  • @satocha1238
    @satocha1238 Рік тому

    「条件は何か」という設問っておかしくないですか?
    「必要十分条件は何か」とは聞かれていないのだから、「十分条件はN=6」も正解になるはず。
    ま、これをそのまま答案に書ける度胸のある受験生はあまりいないかもしれませんが。

    • @takuaki2497
      @takuaki2497 Рік тому +2

      元ネタの東工大の設問は本動画の文言と違うので、大学の出題不備を指摘してるつもりなら一度ご覧になった方が良いかと思います。

  • @epsom2024
    @epsom2024 2 місяці тому

    n≠4 で p=q のとき n=p^2≠4 より p≠2 つまり p≧3
    n=p^2≧3p>2p>p

  • @hawkeyexenotics5188
    @hawkeyexenotics5188 10 місяців тому

    少なくとも交代式の因数分解についてはセンスがないと拙者が紹介してる解法は浮かんでこないと思うけどね。

  • @yochichik9581
    @yochichik9581 Рік тому +1

    正直なことを言うと、私なら実際に時間が限られている入試では、直感的にひらめいた「素数以外の自然数」だけ書いて深入りしないような気がします。(時間があったら戻ってきますが。)
    でもこれだと「4」が除外できていないので0点でしたね。

  • @user-ss7cu3th8h
    @user-ss7cu3th8h 10 місяців тому

    ウイルソンの定理の系よな。

  • @kyokei900
    @kyokei900 Рік тому

    いちこめ

  • @user-le2nj8vp3j
    @user-le2nj8vp3j Рік тому +2

    いそこせ

  • @user-hd7tx7cs6c
    @user-hd7tx7cs6c Рік тому +3

    4以上の合成数は帰納法使った方が早い感じがします。
    i) n=6の時、(n-1)!=5!≡0(mod6)
    ii) n=kの時 (k-1!)≡0(modk)が成立と仮定
    n=k+1の時 k!=k(k-1)!≡0(modk)
    よって成立

    • @user-vt3cw7cr1r
      @user-vt3cw7cr1r Рік тому +8

      mod(k+1)にはなんないんですか?

    • @overcapacitywhale
      @overcapacitywhale Рік тому +5

      そんな簡単なわけないでしょうに

    • @unknown-ex
      @unknown-ex 10 місяців тому +4

      おそらく、1番下の式はmod "k"じゃなくてmod "k+1"だからマズイってことやな

    • @oku13
      @oku13 9 місяців тому

      これじゃ6以上のすべての自然数で成立しちゃう

    • @y.-_-.y
      @y.-_-.y 7 місяців тому

      n=k+1のときmod k+1で考えていないことと、n=kのときが成り立てばn=k+1も成り立つとすると、6以上の全ての自然数で成り立ってしまうこと。
      この2点に違和感を覚えられるように勉めましょう。