大学数学

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コラッツ予想の新たなアプローチ:四次元自然数と無限木の構造の再定義

コラッツ予想は、整数論における有名な未解決問題の一つですが、これを解決するための新しい視点として、四次元自然数を使い、元のペアノの自然数をグリッド表現に再定義するというアプローチがあります。この記事では、コラッツ予想を四次元自然数を用いて解...
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競技数学における数学オリンピックの成果が進学や数学者としての道に与える影響

数学の競技を通じて得られる成果は、特に学生にとって重要なキャリア形成の一環となります。日本ジュニア数学オリンピック(JJMO)や日本数学オリンピック(JMO)、アジア太平洋数学オリンピック(APMO)、国際数学オリンピック(IMO)などは、...
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チョコエッグの中身の重さを利用して10種を完璧に仕分ける確率を計算する方法

チョコエッグの中身を仕分けるという問題では、物理的な重さを利用して個々のアイテムを分類する方法が求められます。特に、10種のアイテムがそれぞれ異なる体重を持つ場合、どのようにして最適な仕分けを行うか、またその仕分けが完了する確率について考え...
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微分方程式 c^3 y”’ = y'(1 + y’^2)^2 (c≠0) の解法

微分方程式「c^3 y''' = y'(1 + y'^2)^2 (c≠0)」の解法について解説します。これは高次の常微分方程式であり、y'''(3階微分)を含んでいます。解法には適切な変形と計算のステップが必要です。以下にその解法を説明しま...
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微分方程式 xy y” = y'(xy’ – y) の解き方

「xy y'' = y'(xy' - y)」という微分方程式の解き方について解説します。この式は高次の常微分方程式であり、解くためには適切な変形や計算のステップが必要です。以下でその解法を段階的に説明します。1. 微分方程式の整理まず、与え...
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微分方程式 2yy” – 3y’^2 – 4y^2 = 0 の解法

微分方程式の解法は数学で非常に重要なテーマの一つです。今回は、次のような形の微分方程式を解きます。2yy'' - 3y'^2 - 4y^2 = 0問題の整理この方程式では、y'はyの1階微分、y''はyの2階微分を意味します。まず、各項に含...
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微分方程式 y’y”’+y”^2=0 の解法

微分方程式の解法は、数学の中でも特に難易度が高い部分です。今回の問題は、次のような形の微分方程式です。y'y'''+y''^2=0微分方程式の整理この方程式では、y'はyの1階微分、y''はyの2階微分、y'''はyの3階微分を意味します。...
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微分方程式 (xy + y^2)dx + (x^2 + x^2y)dy = 0 の解法

今回は、微分方程式 (xy + y^2)dx + (x^2 + x^2y)dy = 0 を解く方法について解説します。この方程式は一般的な1階線形微分方程式ではなく、少し工夫が必要ですが、適切な手順を踏むことで解くことができます。微分方程式...
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FEM解析の入門書と線形代数の理解を深める方法

FEM(有限要素法)解析は工学分野で広く使用されており、その理解には線形代数の知識が欠かせません。この記事では、FEM解析の初心者向けの入門書を紹介し、どのように線形代数がFEM解析に活用されるかを解説します。大学院での学びを効率的に進める...
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行基本変形と掃き出し法、簡略化の違いを理解する方法

線形代数において、行基本変形、掃き出し法、そして簡略化の違いを理解することは、行列操作を学ぶ上で重要です。これらの手法は、連立方程式を解く際に使われる基本的な技術であり、各々の違いを把握することで、より効率的に数学的問題を解決できます。この...