近畿大学/2023年度/前期

2近畿大学 2023年 数学 第2問解答・解説

1問題

近畿大学2023年度第2問
aa を整数、nn を2以上の整数として、次の問いに答えよ。

(1) aa から始まる連続する nn 個の整数の和が2023になる aa と nn の組合せについて考える。

(i) 全部で何通りあるか。

(ii) aa と nn がともに奇数となるのは何通りあるか。

(2) aa から始まる連続する nn 個の整数の平均値を xˉ\bar{x}、分散を s2s^{2}、標準偏差を ss とする。

(i) xˉ\bar{x} を aa と nn の式で表せ。

(ii) s2s^{2} を nn の式で表せ。

(iii) s2s^{2} が自然数になるときの nn を小さい順に並べたものを n1,n2,⋯n_{1},n_{2},\cdots とする。nk=2023n_{k}=2023 となる kk の値を求めよ。

(iv) ss が自然数になるときの ss を小さい順に並べたものを s1,s2,⋯s_{1},s_{2},\cdots とする。s2s_{2} の値を求めよ。

まずは自分で解いてみましょう。解けたら「答え」、詰まったら「解答」で確かめられます。

タイマー

15:00

2答え

答えを見る自分の答えと照らし合わせる
  • (1)(i)
    11通り
  • (1)(ii)
    2通り
  • (2)(i)
    (2a+n−1)/2(2a+n−1)/2
  • (2)(ii)
    (n2−1)/12(n²−1)/12
  • (2)(iii)
    674674
  • (2)(iv)
    2828

3解答

解答を見る途中式つきの解答

解答

(1) 和の公式より n(2a+n−1)=4046=2⋅7⋅172n(2a+n-1)=4046=2\cdot 7\cdot 17²。40464046 は nn で割り切れるならa=4046/n−n+12a=\dfrac{4046/n-n+1}{2}が整数となり、n≧2n\geqq 2の約数は11個なので(i)は11通り。両方奇数となるにはnnが奇数約数7,17,119,289,20237,17,119,289,2023のいずれかで、対応するaaは286,111,−42,−137,−1010286,111,-42,-137,-1010。aaも奇数となるのはn=17,289n=17,289の2通り。
(2)(i) xˉ=2a+n−12\bar{x}=\dfrac{2a+n-1}{2}。
(ii) 平行移動不変性または偏差平方和からs2=n2−112s²=\dfrac{n²-1}{12}。
(iii) (n2−1)(n²-1) は 1212 で割り切れるはn≡±1 (mod 6)n\equiv\pm 1\ (\mathrm{mod}\ 6)と同値。n=2023n=2023はこれらの正整数nnの小さい順で第674番なのでk=674k=674。
(iv) ssが自然数ならn2−12s2=1n²-12s²=1。これはn2−3(2s)2=1n²-3(2s)²=1で、正整数解はn+2s3=(2+3)mn+2s\sqrt{3}=(2+\sqrt{3})^{m}。2s2sが偶数になるmmは偶数。ssの最初の値はm=2m=2で2、次はm=4m=4で28。したがってs2=28s_{2}=28。

読み終えたら解答を閉じて、もう一度自分の手で解いてみましょう。

答えと解答は AI で作成したものです。誤りに気づいたらお問い合わせから教えてください。

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