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大学入試難問(数学解答&物理42(波動))

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 まずは、前回の数学(数列)の解説から!

前回の問題 数学(数列)

<問題>

数列{an}は以下の条件を満たす。

  a1=2 , a1=1

  an+2-5an+1+6an =2n+1 (n=1,2,3,・・・・)

anの一般項を求めよ。

<ヒント>

an+αn+β=bnとおいて(右辺が1次式なので、1次式αn+βをおく)、bn+2-5bn+1+6bn =0を満たすαとβを求めて、bnの3項間の漸化式を解いてanを求めましょう。

<解答>


 右辺が1次式なので、1次式を付け足し、数列が第n+2項ならn+2と揃えてあげましょう。そこがポイントのひとつ目です。そして、展開して、問題の式と係数比較をするのがふたつ目のポイント。あとは、三項間の漸化式を解いていくだけです。

今週の問題 物理(波動)

<問題>

 一定の速さvで地球から遠ざかる恒星がある。時刻t1での地球とその恒星の距離はRであり、この時刻t1に恒星から放出された光は時刻T1に地球に到達する。

(1)T1をt1,v,Rと光速cを用いて表せ。

(2)その後、時刻t2に恒星から放出された光が地球に届く時刻T2をt1,t2,v,R,cを用いて表せ。

(3)振動数fの光が時間t2-t1の間に振動する回数を求めよ。

(4)地球上で観測される光の振動数f’をt1,t2,T1,T2,fを用いて表せ。

(5)(1)(2)(4)から振動数f’をc,v,fを用いて表せ。

(6)この恒星からの光の波長と地球上にある同じ元素から放出される光の波長の差を求めよ。

<ヒント>

ドップラー効果の問題として考えればよいです。音波で言うと、音源が遠ざかる場合と同じです。


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