質問<2348>
「「図形?」」
日付 2005/5/14
質問者 タケ


y=\(x^{n}\)(1-x)が全ての自然数nについて成り立つような平面状の点の存在する範囲を
図示せよ。
って問題なんですが、全く分からないんでお願いします。

★希望★完全解答★

お便り
日付 2005/5/16
回答者 kino


y=\(x^{n}\)(1-x) が全ての自然数 n について成り立つような (x,y) の範囲を D とおく
ことにします。
もしも (a,b)∈D ならば,b=\(a^{n}\)(1-a) が全ての n に対して成り立つことになりま
すが,特に n=1, n=2 として
b=a(1-a), b=\(a^{2}\)(1-a) が成り立つことになります。
よって,a(1-a)=\(a^{2}\)(1-a). これより,a(1-a\()^{2}\)=0.
ゆえに a=0 または a=1 でなければなりません。
よって,b=0 でなければならないこともわかります。

つまり,(a,b)∈D ならば (a,b)=(0,0) または (1,0) でなければならないことが
わかりました。

逆にこのとき,(a,b)=(0,0) または (1,0) ならば,どの自然数 n に対しても
\(a^{n}\)(1-a)=0=b ですから,(0,0)∈D かつ (1,0)∈D であることがわかります。

よって,D={(0,0),(1,0)} で,D は xy 平面上の原点 (0,0) と,(1,0) という2点
のみからなる図形であることがわかりました。