早大理工数学'13年[2]
複素数
と自然数
について、複素数
を実数
,
を用いて
と表す。次の問いに答えよ。
(1)
(
)であることを示せ。 (2) すべてのnについて
が成り立つ定数p,qを求めよ。 (3) どんなnについても
は5の整数倍でないことを示せ。 (4)
(
)は実数でないことを示せ。
【広告】ここから広告です。ご覧の皆さまのご支援ご理解を賜りたく、よろしくお願いいたします。
【広告】広告はここまでです。
解答 連立漸化式の問題です。(3)では(2)が、(4)では(1),(3)が、ヒントになっていることに気づく必要があります
(1)
のとき、
より、
(
)これを繰り返し用いて、
(
) (∵ @)
(2) Aより、
・・・Bよって、
,
......[答]
@,Aより、
Bより、
,
が整数なら
も整数なので、帰納的にすべての自然数nについて、
は整数です(数学的帰納法を参照)。また、
,
は5の倍数ではありません。
のとき、
,
,・・・,
,
のすべてが5の倍数でなく、
が5の倍数と仮定します。kを整数として、
とおくことができます。
Bより、
これより、
が5の倍数となり、仮定と矛盾します。よって、
を5の倍数とした仮定は誤りで、
は5の倍数ではありません。
従って、すべての自然数nについて、
は5の倍数ではありません。
(4) 背理法を用いて証明します。
は実数ではありません(複素数を参照)。
も実数ではありません。
のとき、
,
,・・・,
,
のすべてが実数でなく、
が実数、つまり、
と仮定します。(1)より、
ですが、
のとき、
,つまり、
となり、(3)の結果と矛盾します。よって、
を実数とした仮定は誤りで、
は実数ではありません。
従って、すべての自然数nについて、
は実数ではありません。
【広告】ここから広告です。ご覧の皆さまのご支援ご理解を賜りたく、よろしくお願いいたします。
【広告】広告はここまでです。
早大理工数学TOP 数学TOP TOPページに戻る
【広告】ここから広告です。ご覧の皆さまのご支援ご理解を賜りたく、よろしくお願いいたします。
【広告】広告はここまでです。
各問題の著作権は
出題大学に属します。©2005-2024(有)りるらる 苦学楽学塾 随時入会受付中!理系大学受験ネット塾苦学楽学塾(ご案内はこちら)ご入会は、
まず、こちらまでメールを
お送りください。