![](http://oshiete.xgoo.jp/images/v2/pc/qa/question_title.png?8acaa2e)
以下の問題の解答・解説がわかりません。
問題
gは任意の正の整数nに対し定義された関数で、以下の条件をみたすものとする。
(1) g(1)=1
(2) g(n+1) = g(n) +1 または g(n+1) = g(n) -1(n>=1)
(3) g(3n) = g(n) (n>=1)
(4) g(k) = 2001を満たす正の整数kが存在する。
このような全ての関数gのうちで(4)の条件を満たす最も小さいkの値を求めよ。
解説の6行目に
このように定義したf(n)が,3^m<=n<3^(m+1)を満たすすべてのnについて以下を満たすことを、mに関する帰納法で証明する。
とありますが、上記になるのがよくわかりません。また解として記載されているN(2000)=(3^2000+1)/2 である。という箇所もどこが解(解はk=2000という事でしょうか)でどうしてそうなるのかわかりません。
解答の解説については画像にて添付します。
![「「中学生からの数学オリンピック」P21 」の質問画像](http://oshiete.xgoo.jp/_/bucket/oshietegoo/images/media/f/542743729_5aadde446dbe0/M.jpg)
A 回答 (1件)
- 最新から表示
- 回答順に表示
No.1
- 回答日時:
答は (3^2000 + 1)/2 。
(2)から、nを1増やすとgはたかだか1しか増えない。なので(1)から、g(2000)≦2000 なのは明らかですよね。
問題の仕掛けのエッセンスはというと: 早く2001に到達するために、nを増やすにつれてg(n)を1づつ増やして行きたいところだけれど、(3)の条件から、nが3の冪乗のときにg(n)=g(1)=1に戻ってこなくちゃならない。nが2×(3の冪乗)のときにg(n)=g(2)≦2に戻ってこなくちゃならない。こういう縛りがあるために、gはちょっとずつしか大きくなれない関数であり、2001という値を取るには、どんなに旨くやってもとんでもなく長い系列を辿る必要があるってことです。
たとえばn=1〜100ぐらいについて、例を作ってみると良いでしょう。(3)の条件 g(1)=g(3)=g(9)=g(27)=1, g(2)=g(6)=g(18)=g(54), g(4)=g(12)=g(36), g(5)=g(15)=g(45), … に注意して「1づつ増減しながら、なるべく大きな値を取る」という方針でgの例を作ってみると、こういうことか、と分かるだろうと思います。(その「分かったこと」を旨く言語化(記号化)すれば、解けたも同然です。)
まるで犬の放し飼いのようで、犬はどんどん走って行きたいのだけれども、呼ばれると戻ってこなくちゃならん。呼ばれる間隔(すなわち((3の冪乗)の間隔)が長くなるにつれて、犬はだんだん遠くまで行けるようになる。最初(n=1,2,3)は 1, 2, 1 で戻ってくるので最大2までしか行けないのが、2回目(n=3〜9)は 1*, 2, 3, 2*, 3, 2, 1*で最大3、3回目(n=9〜27)は 1*,2,3,2*,3,4,3*,4,3,2*,3,4,3*,4,3,2*,3,2,1* で最大4、という風に、1つずつ遠くに行けるわけです。(*印は(3n)=g(n)の条件によって前の回で決まってしまう所です。)
で、ご質問の証明のどこがどう分からんのか、もうちょっと詳しく説明していただけませんかね。
お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!
似たような質問が見つかりました
- 数学 【 数Ⅰ 2次関数 】 問題 関数y=mx²+4x+m-3において,yの値が 常に負であるという条件 2 2022/10/01 15:08
- 大学受験 ある大学の数1,Aの過去問なのですが回答に解説がなく困っています。誰か解説をつけて欲しいです(><) 1 2022/11/05 12:57
- 数学 【高1 数学Ⅰ 二次関数】 二次関数 f(x)=x^2-4ax+8a がある。ただし、aは正の定数と 3 2022/07/23 15:46
- 数学 「0 < x ≦ y ≦ zである整数x, y, zについて xyz=x+y+zを満たす整数x, y 2 2023/06/16 11:09
- 高校 対数方程式につきまして 4 2022/05/05 07:55
- 大学受験 共通テスト 数学 復習 共テの実力問題を解いているのですが、 なかなか点が上がりません。 参考書での 3 2022/11/04 13:59
- 数学 数学 2時間数に関わる問題について教えてください。 x≧1 y≧-1 2x+y=5 であるとき、xy 7 2022/10/29 10:57
- 大学受験 ある大学の数1Aの問題なのですが、回答に解説がなく 困ってます。誰か解説をつけて欲しいです 2つのx 3 2022/11/11 22:50
- 数学 高校数学で質問があります。 2 2023/02/13 15:49
- 数学 【 数学 一次関数 】 問題 f(1)=-7,f(3)=-13を満たす1次関数f(x)を求めよ。 疑 4 2022/10/23 17:50
おすすめ情報
デイリーランキングこのカテゴリの人気デイリーQ&Aランキング
-
中2です笑 証明の問題がどうし...
-
ミラー指数:面間隔bを求める公...
-
計算式について教えてください。
-
証明の終わりは、「よって題意...
-
√(平方根)は身の回りでどのよう...
-
数学の逆裏対偶の、「裏」と、...
-
霊・死後の世界の存在を真面目...
-
ブール代数について教えてください
-
関係と関係性の違いって何ですか?
-
数学の質問です
-
完全な円や球は、存在しない?
-
運動方程式ma=Fは証明できますか?
-
原理と理論の違いを教えてくだ...
-
理論と原理の違い
-
キリスト教の様々な派閥の思想
-
死ぬのがまったく怖くないので...
-
社会人仮説と経済人仮説の相違...
-
視姦は違法ですか?合法ですか?
-
微分の可能性の問題 f(x)=xsin...
-
ヱ(ゑ)とエ(え)と登記について
マンスリーランキングこのカテゴリの人気マンスリーQ&Aランキング
-
中2です笑 証明の問題がどうし...
-
霊・死後の世界の存在を真面目...
-
ミラー指数:面間隔bを求める公...
-
社会人仮説と経済人仮説の相違...
-
証明の終わりは、「よって題意...
-
理論と原理の違い
-
計算式について教えてください。
-
数学の逆裏対偶の、「裏」と、...
-
思考が現実になる これはもう二...
-
関係と関係性の違いって何ですか?
-
脳神経学者や哲学者における自...
-
六道輪廻という考え方と十界論...
-
認定書と証明書の違い
-
√(平方根)は身の回りでどのよう...
-
日本で神道と仏教はどちらが先...
-
x>0かつy>0の否定 わかる方教え...
-
ma=Fは数学で証明されていない?
-
カントールの対角線論法は 間違...
-
いろんな物が落下する・・・
-
地球人類は、ほぼ罪人悪人しか...
おすすめ情報