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0の話
難易度:
★★★
ぼやき餅
2014/05/27 19:59
有名・既出だったら申し訳ない。
あと、本解に納得がいくかどうかも保障しません
「証明問題」というより、「理由付け問題」の方が近いかも。
(本解は数T・Aレベルの知識を使っています)
(1) Xの0乗=1 を証明せよ。
(2) 0!(階乗)=1 を証明せよ。
【
コメ欄で解説。
】
回答募集は終了しました。
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No.1
x≠0のとき
x^(1-1)=x/x=1
ここでlim(x→0)(x/x)=1より、
x=0のときx^0=1と定義するのが都合がいい。
するとx^0=1
定義より、nが2以上の自然数のとき、
n! = n(n-1)!
n=1でも成り立つと仮定すると、
0!=1
したがって0!=1と定義するのが都合がいい。
I.T
2014/05/28 08:29
証明というより理由づけ
ぼやき餅
正解です
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No.2
@n^axn^bに対し、n^(a+b)が成立する。
b=-aとおくと、
n^axn^(-a)=n^ax(1/n^a)=1
一方で、n^axn^(-a)=n^(a-a)=n^0
よってn^0=1 QED
A0!=1は、そうすることが据わりがいいからで、「自然数nの階乗」の定義が、「nから1までの総乗」であることを考えると、1より右に自然数が存在しないことから、0!は定義外の不定となる。
普通は、n!=nx(n-1)!からn=1を代入して求められようが、まあ、定義に合致しないから、約束事に過ぎない。
MIC
2014/05/28 18:12
A証明というよりは、お約束?
ぼやき餅
(1) 正解です。
(2) 本解で思いっきり階乗の定義を使っているが大丈夫だろうか
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No.3
X^0=X^0/1=X^0*X/X=X^(0+1)/X=X/X=1
んなひょ〜っ
2014/05/29 13:17
先生がやってた方法忘れた
ぼやき餅
(1)正解です。
※(1)だけなので惜しいメダルとします。
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No.4
N!/(N-1)!=N*(N-1)*(N-2)*...*2*1/(N-1)*(N-2)*...*2*1=N
Therefore, 1!/0!=1
1!=0!=1
んなひょ〜っ
2014/05/29 19:03
1解けて、電源落とした直後に思い付いたw
だからずっと回答できず……
やっとこさ暇な時間が
ぼやき餅
正解です
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No.5
@X^0=X^(n-n)=x^n/x^n=1
AX!=(X+1)!/(X+1) X=0のとき、
0!=1
うな丼
2014/05/29 19:58
うーん
ぼやき餅
正解です
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No.6
(1)X^m=k (m:実数,k:定数,X≠0) であるとすると,
X^0=X^(m-m)=X^m/X^m=k/k=1
よって X^0=1 (X≠0)
(2)n個(n:自然数)の球を用いて輪を作る円順列を考えるとき,その並べ方は
n!/n=(n-1)! n=1 のとき
(左辺)=1!/1=1 ,(右辺)=(1-1)!=0!
したがって 0!=1
りんじん
2014/05/29 23:19
こんなんでいいのかな?
ぼやき餅
(1)正解。
(2)そんな発想が
(結果的に式は同じですが)
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No.7
n,kを自然数とすると
x^n/x^k=x^(n-k)
k=nを代入すると
1=x^0
nを自然数とすると
n!/n = (n-1)!
n=1を代入すると
1 = 0!
餃子のタレ
2014/05/30 14:52
どうかな?
ぼやき餅
正解です
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No.8
(1)x^m*x^n=x^(m+n)が任意の整数m,nで成立する。ここで、x^m*x^0 = x^(m+0)= x^mなので、x^m<>0から、x^0 = 1
(2)n > 1でn! = n * (n-1)!
ここで、0!が1でないと仮定すると、1! = 1 * 0! = 1に矛盾する。故に0! = 1。
一念
2014/06/05 00:38
怪しいかも。
ぼやき餅
正解です
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No.9
(1) 指数法則を使って示す。指数法則により、割り算をすれば割った数の指数だけ割られる数の指数から引くので x^3÷x=x^2 x^2÷x=x^1 x^1÷x=1(=x^0)となる。よって、x^0=1 である。(ただし、このときx≠0である。)
(2)0!=0P0 であることを使って示す。0P0 は、0個の中から0個選び並べる通り・・・@ という事象であり、この事象は1つの作業としてありえる。ただし、この事象において複数通りあることはありえないので 0P0=1 つまり 0!=1 である。
余談ですが、(1)の結果より、x^-n=1/x^n (nは自然数) であることがわかりますねー。
(2)の別解で、「nPr=n!/(n-r)!(n≧r)の公式を使って示す。この公式はすべての事象において適用できないといけないので、どこぞの数学者さん(Wikipediaでも探せませんでした)が、 n=r!,n=0のときでも成り立つように0!=1と定めたので 0!=1である。」ていうのはおかしいですかね。
画瑠璃亜
2014/07/15 20:26
こんなかんじでしょうか
ぼやき餅
正解です
(2)について・・・私もそう考えてました。(というかそれが本解)
しかし、ある回答者様から
「0!は定義外」というような指摘を受けまして・・・
本解の信頼性は低いと思われます。
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No.10
ぼやき餅
2014/07/17 22:28
夏休みに入ったことにより、勉強が一段落しました。
もしかしたら放置状態だったかも
明日、解答発表。
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No.11
ぼやき餅
2014/07/19 13:30
(1)指数法則により、X^m÷X^n=X^(m−n)
m=n の時、X^m÷X^m=1=X^(m−m)=X^0
(2)n! = n(n-1)! が成り立つ。n=1の時、
1!=1×0!=0!=1
本解は上の通りです。
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No.12
(1)についてはX≠0及びX≠∞の条件付けが必要ではないでしょうか
(>6 のりんじんさんと >9 の画瑠璃亜さんは書かれています)
X=0 のとき(0^0)
その1
2^0=1 1^0=1 → 0^0=1
と考えられ 0^0は1になると考えられます。
その2
0^2=0 0^1=0 → 0^0=0
とも考えられ 0^0は0にもなると考えられます。
よって 0^0は0か1か不明なので解なしになると思います。
同様に無限大の場合でも無限大の考え方で1になったり無限大になったりします。
無限大は難しい問題なので数T・Aレベルでは
考慮しなくてもいいと思いますが
X=0の場合については考慮の範囲に入れてほしいと思います。
(2)>n! = n(n-1)! が成り立つ
ここでnの範囲の定義は必要ではないでしょうか?
通常 n>1の自然数 といった範囲を定義するのですが・・・
元々階乗の定義から考えて0!は範囲外だと思います。
(>1 I.Tさんや >2 MICさんのご指摘通り)
ただし計算上の決め事として 0!=1 としたと思います。
(そう決めると計算上都合がいいから。その都合のいい計算式でもって証明したとは言えないのでは?)
上空の通りがかり
2014/07/23 15:13
私はへそ曲がりです
ぼやき餅
(1)・・・確かにそうだ
(2)・・・私がどうこう言える問題じゃなくなってきたなこりゃ
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No.13
ぼやき餅
2014/07/28 20:55
ちょっと間が空きました。
今回は予告無しでロック。すみません
このクイズのヒント
ヒント知らないよ
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I.T
MIC
んなひょ〜っ
うな丼
りんじん
餃子のタレ
一念
画瑠璃亜
上空の通りがかり
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