大学数学

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袋からボールを取り出す確率の問題: 残りのボールから当たりを引く確率は変わるのか?

10個のボールが入った袋の中から、無作為にボールを取り出す確率の問題について考えてみましょう。特に、最初に5個取り出した後、残りの5個から1個を取り出すときの確率について疑問を持つ方も多いかもしれません。この記事では、なぜその確率が変わらな...
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微分可能な関数における平均値定理の証明:a
大学数学の問題において、微分可能な関数とその導関数について理解を深めることは非常に重要です。特に、平均値定理(ロールの定理)に関する問題は、関数の挙動とその変化を解明するための基本的なツールです。この問題では、与えられた条件に基づいて、特定...

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積分と微分の順序を入れ換える理由:∫_0^∞ e^{-xt}sin t/t dtの場合

微分と積分の順序を入れ替える問題は、解析学の中でもよく出てくる重要なテーマです。特に、無限積分のような複雑な式でその順序を入れ替える必要がある場合、いくつかの理論的な背景が関係してきます。この記事では、積分と微分の順序を入れ替えることができ...
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微分方程式の解法:複雑な形の非線形方程式を解く方法

微分方程式を解く際、特に非線形の方程式はその形が複雑であるため、解法に困ることが多いです。今回は、以下のような微分方程式の解法について詳しく解説します。式:(a^2√(x^2 + y^2) - x^2)y'^2 + 2xyy' + a^2√...
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微分方程式の解法:非線形方程式を解くためのステップバイステップガイド

微分方程式は数学において重要な役割を果たし、特に非線形の方程式はその複雑さゆえに解法が難しいことがあります。今回は、次のような複雑な微分方程式の解法について詳しく解説します。式:(x - y)^2(1 + y'^2) = a^2(x + y...
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a!b! + a = c!d! + c の証明: a = c かつ b = d となる理由

自然数 a, b, c, d に関して、「a!b! + a = c!d! + c」が成り立つ場合、a = c かつ b = d であることを示す証明について解説します。この問題は、階乗を使った式の特性を利用して、どのようにしてaとc、bとd...
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大学数学の写像について: Aから{0,1}への写像全体の部分集合の理解

大学数学において、写像の概念は非常に重要なトピックです。この質問では、Aから{0, 1}への写像全体の部分集合に含まれるもの、また写像全体が何を意味するのかについて解説します。さらに、写像の定義とその理解を深めるために具体例も交えて説明して...
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一次近似と二次近似のテイラー展開の求め方:sin(x)とlog(x)の例

テイラー展開を使って関数の近似を求めることは、微分法や解析学で非常に重要な技術です。この記事では、指定した点を中心にテイラー展開を行い、一次近似と二次近似を求める方法を解説します。具体的には、y = sin(x) と y = log(x) ...
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微分方程式の解法: (x+1)y’^2-(x+y)y’+y=0 の解法について

微分方程式は、物理学や工学をはじめとする様々な分野で重要な役割を果たしています。与えられた微分方程式「(x+1)y'^2-(x+y)y'+y=0」を解くことにより、微分方程式の解法に必要な基本的な手順を理解することができます。この記事では、...
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微分方程式の解法:yy’ = x + y’^3 の解法について

微分方程式は、変数間の関係を示す数学的な式です。特に、変数が時間や空間といった連続的なものを表す場合、微分方程式を使ってその関係を定式化することがよくあります。この記事では、与えられた微分方程式「yy' = x + y'^3」を解く方法につ...