解答速報

2023年度 京都大学理系第1問【定積分の計算・高次式の余り】

問題はこちら(画像をクリックするとPDFファイルで開きます。)

京大が定期的に取り入れる小問集合形式の問いです。

いずれも完答は現実的な範疇ですので、ここをキッチリと取って勢いにのっていきたいところです。

問1は基本的な定積分の計算問題で、部分積分一発で沈みます。

問2は年度に絡めた高次式 \(x^{2023}-1\) を \(x^{4}+x^{3}+x^{2}+x+1\) で割ったときの、余りについて考える問題です。

\(x^{4}+x^{3}+x^{2}+x+1\) という形を見て

\(x^{5}-1=(x-1)(x^{4}+x^{3}+x^{2}+x+1)\)

という因数分解公式に現れる部分をインスピレーションできると

\(x^{5} \equiv 1 \pmod{f(x)}\)

ということに辿り着きます。

なので ,

\(x^{2023}-1 \equiv x^{3}-1 \pmod {f(x)}\)

となり、即解決します。

また、

\(x^{2023}-1=(x-1)(x^{2022}+x^{2021}+x^{2020}+\cdots+x+1)\)

なのですが、

\(x^{2022}+x^{2021}+x^{2020}+\cdots+x+1 = x^{2018}(x^{4}+x^{3}+x^{2}+x+1)+x^{2013}(x^{4}+x^{3}+x^{2}+x+1)+\cdots\)

というように見て、どんどん \(x^{4}+x^{3}+x^{2}+x+1\) で括っていくという方針もあります。

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