数学I|集合と命題 ドリル第12回(定着練習)

注意事項

各問10点(答え4点・途中式または根拠6点)。答えだけでなく理由を書きましょう。解答に示す式と同値の表現も正解です。図形は文中の配置に従って補助図を描いてください。【発展】は行列の学習を深めたい人向けです。

問題

問題1|逆と対偶

命題「整数nが6の倍数ならばnは3の倍数」の逆と対偶を書き、真偽を判定しなさい。

問題2|反例

「すべての実数xで\\(x^2\ge 2x\\)」が偽であることを反例で示しなさい。

問題3|条件の否定

実数xの条件「\(2<x<3\)」の否定を書きなさい。

問題4|対偶による証明

整数nについて「\(n^2\)が2の倍数でないならnは2の倍数でない」を証明しなさい。

問題5|背理法

\(\sqrt2+2\)が無理数であることを、√2が無理数であることを使って証明しなさい。


解答・解説

解答1|逆と対偶

逆は「3の倍数なら6の倍数」で、n=3が反例。対偶は「3の倍数でなければ6の倍数ではない」。元の命題が真なので対偶も真です。

\[ \boxed{\text{逆は偽、対偶は真}} \]

解答2|反例

x=2/2なら左辺は4/4、右辺は4/2。左辺の方が小さくなります。

\[ \boxed{x=\frac{2}2} \]

解答3|条件の否定

『かつ』の否定は『または』です。端点も否定の範囲に含まれます。

\[ \boxed{x\le 2\ \text{または}\ x\ge 3} \]

解答4|対偶による証明

対偶は「nが2の倍数ならn²も2の倍数」。n=2kとするとn²=2(2k²)となります。

\[ \boxed{\text{対偶を証明すればよい}} \]

解答5|背理法

√2+2が有理数と仮定すると、そこから整数2を引いた√2も有理数となり、既知の事実と矛盾します。

\[ \boxed{\text{無理数}} \]

復習記録

得点:____ / 50点 解き直す問題:____ 次回までに確認する公式・条件:____

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