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2017-10221-0201
2017 埼玉大学 前期
理(数学),工学部共通
易□ 並□ 難□
【1】 次の問いに答えよ.
(1) n を自然数とする.三角関数の加法定理を用いて,等式
cos⁡( n+2) ⁢θ+cos ⁡n⁢θ =2⁢cos ⁡θ⁢cos ⁡(n +1) ⁢θ
を導け.
(2) cos⁡2 ⁢θ= T2⁢ (cos⁡ θ) , cos⁡3⁢ θ=T3 ⁡( cos⁡3⁢ θ) を満たす整式 T2⁡ (x ), T3 ⁡(x ) をそれぞれ求めよ.
(3) 自然数 n に対し, cos⁡n ⁢θ= Tn⁡ (cos⁡ θ) を満たす整数係数の n 次の整式 Tn⁡ (x ) が存在することを示せ.
(4) 自然数 k に対し, cos⁡ π 4⁢k は無理数であることを示せ.ただし, 2 が無理数であることは証明なしに用いてよい.
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【2】 関数 f ⁡(x ) は微分可能で
f⁡( x)= x2⁢ e-x + ∫0x et -x⁢ f⁡( t)⁢ dt
を満たすものとする.次の問いに答えよ.
(1) f⁡( 0) ,f′ ⁡(0 ) を求めよ.
(2) f′⁡ (x ) を求めよ.
(3) f⁡( x) を求めよ.
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【3】 立方体 ABCD ‐EFGH (右図参照)の頂点から頂点へ移動する点 P を考える. 1 回の移動で,点 P は辺で結ばれた隣の頂点のいずれかに,等しい確率で移動するものとする.また,点 P は最初に頂点 A にあるものとする. n 回の移動後に,点 P が頂点 A にある確率を pn , 頂点 B ,D , E のいずれかにある確率を qn , 頂点 C ,F , H のいずれかにある確率を rn , 頂点 G にある確率を s n とする.次の問いに答えよ.
(1) p2 , q2 , r2 , s2 , p3 , q3 , r3 , s3 を求めよ.
(2) pn+ 1 ,q n+1 , rn +1 , sn+ 1 を pn ,q n ,r n ,sn を用いて表せ.
(3) pn+ rn を求めよ.
(4) k を自然数とする. p2⁢ k+2 を p 2⁢k を用いて表せ.
(5) k を自然数とする. p2⁢ k ,r 2⁢k , q2 ⁢k+1 , s2⁢ k+1 を求めよ.
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【4】 xy 平面上に円 C と双曲線 L が次の式で与えられている.
C: (x- 1) 2+ (y- 1)2 =8
L:x⁢ y=1
次の問いに答えよ.
(1) 円 C と双曲線 L の共有点をすべて求めよ.
(2) 円 C の中心を P とし,(1)で求めた共有点のうち, x 座標が最も大きいものを Q , その次に大きいものを R とする.このとき, ∠QPR を求めよ.
(3) 以下の領域の面積を求めよ.
{ ( x-1) 2+ (y- 1) 2≦8 x⁢y≦ 1