東京医科大学/2023年度/一般

1東京医科大学 2023年 数学 第1問解答・解説

いろいろな式指数関数・対数関数極限場合の数と確率数学と人間の活動(整数)平面上の曲線と複素数平面

1問題

東京医科大学2023年度第1問
(1) ウイルスXに対して陽性または陰性と判定する検査Aに関して、次の2つのことがわかっている。

(i) ウイルスXに感染している人に検査Aを実施すると、80%80\% の確率で陽性と判定される。

(ii) ウイルスXに感染していない人に検査Aを実施すると、70%70\% の確率で陰性と判定される。

ある集団において、40%40\% の人がウイルスXに感染していることがわかっている。この集団の人に対して検査Aを行って陽性と判定されたとき、実際にウイルスXに感染している条件付き確率は アイウエ\dfrac{\boxed{\text{アイ}}}{\boxed{\text{ウエ}}} である。

(2) ∑k=1n(k⋅nCk)\displaystyle\sum_{k=1}^{n}\left(k\cdot {}_{n}\mathrm{C}_{k}\right) が10000を超えるような最小の正の整数 nn は オカ\boxed{\text{オカ}} である。

(3) ii を虚数単位とする。(1+i)n(1+i)^n が正の実数になるような3桁の整数 nn は キクケ\boxed{\text{キクケ}} 個ある。

(4) f(x)=(1+x)log⁡(3+x)−(1+x)log⁡(5+x)f(x)=(1+x)\log(3+x)-(1+x)\log(5+x) とするとき、
lim⁡x→∞f(x)=コサ \lim_{x\to\infty}f(x)=\boxed{\text{コサ}}
である。

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)
    1625\frac{16}{25}。
  • (2)
    n=11。n=11。
  • (3)
    112個。
  • (4)
    −2。−2。

3解答

解答を見る途中式つきの解答

解答

(1) 
P(+)=0.4⋅0.8+0.6⋅0.3=0.5,P+(感染)=0.4⋅0.80.5=1625. P(+)=0.4\cdot0.8+0.6\cdot0.3=0.5,\qquad P_{+}(\text{感染})=\frac{0.4\cdot0.8}{0.5}=\frac{16}{25}.

(2)  ∑k=1nknCk=n2n−1\displaystyle\sum_{k=1}^n k{}_{n}\mathrm{C}_{k}=n2^{n-1}。
n=10n=10 では 51205120、n=11n=11 では 1126411264 なので最小は n=11n=11。

(3)  1+i=2eiπ/41+i=\sqrt2e^{i\pi/4} より、正の実数となるのは n≡0(mod8)n\equiv0\pmod8。
正の3桁整数なら 104,112,…,992104,112,\ldots,992 の 112112 個。負数も含めるなら合計 224224 個。

(4)  log⁡\log を自然対数とすると
f(x)=(x+1)log⁡(1−2x+5)⟶−2. f(x)=(x+1)\log\left(1-\frac2{x+5}\right)\longrightarrow -2.

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。

この問題で使う考え方

  • 条件付き確率
  • 組合せ恒等式
  • 偏角による判定
  • 対数の極限

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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