24番と25番の問題を解きます。条件を満たすための必要条件、十分条件を選ぶ問題です。

代数学必要条件十分条件集合因数分解約数素数
2025/7/28
## 問題の解答

1. 問題の内容

24番と25番の問題を解きます。条件を満たすための必要条件、十分条件を選ぶ問題です。

2. 解き方の手順

**24番**
(1) x<1x<1x1x \le 1 であるための条件を考えます。
x<1x < 1 ならば x1x \le 1 は必ず成り立ちますが、x1x \le 1 であっても x<1x < 1 とは限りません(x=1x = 1 の場合)。
したがって、x<1x < 1x1x \le 1 であるための十分条件です。
(2) x<yx < yx4<y4x^4 < y^4 であるための条件を考えます。
x<yx < y であっても、x4<y4x^4 < y^4 が成り立つとは限りません(例:x=2,y=1x = -2, y = -1)。
x4<y4x^4 < y^4 であっても、x<yx < y が成り立つとは限りません(例:x=1,y=2x = -1, y = 2)。
したがって、x<yx < yx4<y4x^4 < y^4 であるための必要条件でも十分条件でもありません。
(3) xy+1=x+yxy + 1 = x + y は、x,yx, y のうち少なくとも1つは1であるための条件を考えます。
xy+1=x+yxy + 1 = x + y を変形すると xyxy+1=0xy - x - y + 1 = 0 となり、(x1)(y1)=0(x - 1)(y - 1) = 0 と因数分解できます。
したがって、x=1x = 1 または y=1y = 1 です。
x,yx, y のうち少なくとも1つは1であれば xy+1=x+yxy + 1 = x + y は成り立ちます。
したがって、xy+1=x+yxy + 1 = x + y は、x,yx, y のうち少なくとも1つは1であるための必要十分条件です。
(4) ABC\triangle ABC において、A<90\angle A < 90^\circ は、ABC\triangle ABC が鋭角三角形であるための条件を考えます。
A<90\angle A < 90^\circ であっても、他の角が 9090^\circ 以上であれば鋭角三角形ではありません。
ABC\triangle ABC が鋭角三角形であれば、A<90\angle A < 90^\circ は成り立ちます。
したがって、A<90\angle A < 90^\circ は、ABC\triangle ABC が鋭角三角形であるための必要条件ですが、十分条件ではありません。
**25番**
(1) AA の要素の個数が2であることは、aa が素数であるための条件を考えます。
A={xx は a の正の約数}A = \{x \mid x \text{ は } a \text{ の正の約数}\}
AA の要素の個数が2であることは、aa の正の約数が1と aa のみであることを意味します。
これは aa が素数であることと同値です。
したがって、AA の要素の個数が2であることは、aa が素数であるための必要十分条件です。
(2) AB={1,2}A \cap B = \{1, 2\} であることは、aabb がともに偶数であるための条件を考えます。
AB={1,2}A \cap B = \{1, 2\} より、aabb は少なくとも1と2を約数に持ちます。つまり、aabb はともに偶数です。
しかし、aabb がともに偶数であっても、AB={1,2}A \cap B = \{1, 2\} とは限りません(例:a=4,b=6a=4, b=6 なら AB={1,2}A \cap B = \{1, 2\} に加え、AB={1,2,4}A \cap B = \{1, 2, 4\})。
したがって、AB={1,2}A \cap B = \{1, 2\} であることは、aabb がともに偶数であるための十分条件ですが、必要条件ではありません。
(3) aba \le b であることは、ABA \subset B であるための条件を考えます。
aba \le b であっても、ABA \subset B が成り立つとは限りません(例:a=4,b=6a=4, b=6 なら A={1,2,4}A = \{1, 2, 4\}B={1,2,3,6}B = \{1, 2, 3, 6\} なので、A⊄BA \not\subset B)。
ABA \subset B ならば、aa のすべての約数は bb の約数です。しかし、aba \le b が成り立つとは限りません(例:a=2,b=4a=2, b=4)。
したがって、aba \le b であることは、ABA \subset B であるための必要条件でも十分条件でもありません。

3. 最終的な答え

**24番**
(1) (ウ)
(2) (エ)
(3) (ア)
(4) (イ)
**25番**
(1) (ア)
(2) (ウ)
(3) (エ)

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