衒学記鳥の日樹蝶

メイン記事が数学にシフトしてきたブログ。

文字式、無茶な式の値、出題からの推察(No.015)

質問

x=1-√5/2のときの(x^2-x)^99の値と求め方を教えて下さい! - Yahoo!知恵袋

所感

  • xの値のルート部分が√(5/2) なのか√(5)/2 なのか判別がつかない。よくない表記。
  • 99乗というとてつもない値もおそろしい。桁の計算でもそこそこの難易度やのに、その値を求めろて?何かカラクリがないとまとまらへんで?

 

解決

カテマスの手本解法は、

x=(1-√5)/2
のとき、
2x=1-√5
2x-1=-√5
(2x-1)²=(-√5)²
4x²-4x+1=5
4x²-4x=4
x²-x=1

(x²-x)⁹⁹=1⁹⁹=1......(こたえ)

でした。やっぱりルート部分の解釈かー、

そしてなるほど1になってしまえば確かに99乗であろうが解答が出せる。

これが2であっても出題としては検証が膨大すぎて成り立たないんだから、99乗の時点で1だろうなぐらいは推測できてもよかったのか。(あるいは0か-1か?)

編集後記

今回の、(1-√5)/2 という数字に見覚えがあるような気がしないでもない。

ということで何か特徴のある数だったっけと探してみると、

  • ピタゴラス数の、1² + 2² = (√5)²
  • フィボナッチ一般項に確か√5 出てたよなー
  • sin(18º)

で検索してみたら、ドンピシャ

黄金比数φが (1+√5)/2 で、その逆数φˆがこの数だよ、x2 − x − 1 = 0 の負の解だよ。

参考:Wiki「フィボナッチ数」

そして正五角形に関係してくる sin(18º) にもそれらしき数が現れるのでした。

参考:

mathtrain.jp

あー、問題背景が見えてきて何だかすっきり。