技術士第一次試験 平成16年度 基礎科目 ※技術士会公表の正解について、臨時掲示板での情報から解説を作成しました。  異論や情報などありましたら、掲示板あるいはメールにてお願いします。 基礎科目正答一覧 第1群 第2群 第3群 第4群: 第5群: 設計 計画 情報 論理 解析 材料 化学 バイオ技術連関 1-1-1 2 1-2-1 4 1-3-1 4 1-4-1 4 1-5-1 3 1-1-2 3 1-2-2 3 1-3-2 2 1-4-2 1 1-5-2 5 1-1-3 3 1-2-3 3 1-3-3 5 1-4-3 1 1-5-3 4 1-1-4 5 1-2-4 5 1-3-4 2 1-4-4 5 1-5-4 1 1-2-5 4 1-3-5 2 1-4-5 3 1-5-5 3 1-3-6 1 1-4-6 1 1-5-6 5 1-4-7 3 1-5-7 4 1-5-8 4 ======================================== (1)設計・計画に関するもの 1----------------------------------------------------------- 期待売上額は、a×0.5+b×0.2+c×0.3。 しかし大小比較なので、0.5や0.2ではなく、5、2、3を乗じたほうが早い。 A:5*5+5*2+6*3=25+10+18=53 B:20+12+24=56 C:30+8+15=53 D:15+14+21=50 E:25+8+21=54 Bが最も大きい。よって(2)。 A2 2----------------------------------------------------------- (1)・・・・○ そのとおり。 (2)・・・・○ そのとおり。 (3)・・・・× 公益優先。 (4)・・・・○ そのとおり。 (5)・・・・○ そのとおり。 A3 3----------------------------------------------------------- システムAの信頼性を計算し、それを3乗根計算すればOKですが、次のようにすれば、電卓なしでも比較的短時間で解けます。 システムAとBを比較すると、異なっているのは2つめ(システムAで0.9並列の部分)だけです。 Bはすべて直列ですから、並列が入っているシステムAと同等の信頼性を確保するためには、Xは0.9より高くなくては駄目です。 よって、答えは(3)〜(5)に絞られます。 ここでシステムAの信頼性を計算します。0.9*{1-(1-0.9)*(1-0.9)}*0.9=0.9*0.99*0.9=0.81*0.99なので0.8くらい。 ということはシステムBは0.8の3乗根程度です。そこで残った選択肢(3)〜(5)の真ん中あたりの0.95で試算します(0.96でもいいのですが、暗算しやすい0.95にします)。 A×0.95ということは、A-A×0.05ということです。0.95×0.95=0.95-0.95×0.05≒0.95-0.048くらいなので、0.9くらい。 0.9-0.9×0.05=0.9-0.045=0.855くらい。これではシステムAの0.8より高すぎます。 よって答えは0.90より大きく、0.95より小さい選択肢で、これは(3)しかありません。 **********皆様からの情報・ご指摘***** 補足解説(簡便解法)をNagaseさんが作成してくださいました。こちら Nagaseさん、ありがとうございました。 ********** A3 4----------------------------------------------------------- (1)・・・・○ そのとおり。 (2)・・・・○ そのとおり。 (3)・・・・○ そのとおり。 (4)・・・・○ そのとおり。 (5)・・・・× そんなことはない。感覚でわかる。 A5 ======================================== (2)情報・論理に関するもの 1----------------------------------------------------------- 2進数が理解できていれば簡単です。 「何倍か」という話なので、わかりやすく「1」を入れます。 「左に5ビットシフト」といわれるとわかりにくいかもしれませんが、「桁を5つ左にズラす」ということですから、2進数で100000、つまり10進数で25になります。25は10進数で32ですから、これから元の値である1を引けば31です。 A4 2----------------------------------------------------------- (1)・・・・× 以前のファイルが消えてはどうにもなりません。 (2)・・・・× 一覧表はダメ。 (3)・・・・○ これが情報漏えいリスクを最小限にする方法です。 (4)・・・・× そんな危険な・・・・ (5)・・・・× ハッキングのリスクがあるのでダメ。 実際には(4)の方法も用いられているようですが、やはり情報漏えいリスクを最小化するのが基本です。一次試験は基本を問う試験であって、現場でどのように実際運用されているかを問う試験ではありません。 A3 3----------------------------------------------------------- (1)と(3)、(2)と(4)が同じことを言っています。(2)と(4)は当然ながら同じ確率になるのに、(1)と(3)の確率が異なっています。 したがって正解は(1)か(3)です。これ以外の確率は考える必要はありません。 ある日が曇りとします(別に晴れでも雨でもかまわない)。 翌日が同じ天気である確率は1/2。「2日後が最初の日と同じ天気」なので、さらにもう1日同じ天気である確率ということになります。よって1/2*1/2=1/4。 翌日が雨である確率は上図から1/4。かつ2日後に戻ってくる確率は上図から1/4。よって1/4*1/4=1/16。晴れの方へ行っても同じだからこちらも1/16。よって合計すると1/4+1/16*2=1/4+1/8=3/8。 つまり(1)の記述は正しい。よって正解は(3)。ごく簡単な計算で解けます。 **********皆様からの情報・ご指摘***** 補足解説をNagaseさんが作成してくださいました。こちら Nagaseさん、ありがとうございました。 ********** A3 4----------------------------------------------------------- 構文図からも明らかですが、最初は英字でいけません。最初が数字だと数値あるいは行番号になってしまいます。しかし懐かしい・・・・^^;) A5 5----------------------------------------------------------- (1)・・・・○ そのとおり。 xにaを代入する繰り返して最大値を検索します。 (2)・・・・○ そのとおり。 「aが正であれば」に該当しないので、次の「xの値を出力・・・・にジャンプします。 (3)・・・・○ そのとおり。繰り返し回数が制限されていません。 (4)・・・・× (2)のとおり、「xの値を出力・・・・」にジャンプするので出力が行われないことはありません。 (5)・・・・○ そのとおり。(2)の通り繰り返し処理を飛ばして出力終了します。 A4 ======================================== (3)解析に関するもの 1----------------------------------------------------------- 難しく考えなくても、単純に  ・エネルギー=運動エネルギー+ポテンシャルエネルギー  ・運動停止のとき(振動上下端)で運動エネルギー最小・ポテンシャルエネルギー最大  ・その中間が釣り合い点だから、逆に運動エネルギー最大(一番速い)・ポテンシャルエネルギー最小 と考えれば(4)がおかしいことはわかります。 A4 2----------------------------------------------------------- (臨時掲示板よりイカさんの解法) 拘束がないとして、100Kの温度上昇により発生するひずみ(ε)は、  ε=100×1.0×10^(-5)   = 1.0×10^(-3) このひずみが発生しないように応力を与えると、  σ=E・ε   = 2.0×10^5 × 1.0×10^(-3)   = 2.0×10^2 Mpa 温度上昇であるので、発生応力は圧縮である。 熱膨張する→天井を押し上げ、床を押し下げる力が発生する→圧縮応力→(2)か(4)・・・・というところまでは、落ち着いて考えれば常識感覚です。 あとは、「応力σ=ヤング率(変形係数)×ひずみ」ということを知っているかどうかの勝負です。 ひすみ(変形割合)=温度×線膨張率という知識も必要ですが、これは線膨張率の単位から推定することもできます。 A2 3----------------------------------------------------------- (臨時掲示板より、イカさんの解法) 速度が均衡するときの釣り合い方程式は、  3・μ・D・u=m・g  ここに、   m:質量   g:重力加速度 これを速度(u)の式にすると、  u=(m・g)/(3・μ・D) ここで、Dを1/10とすると、質量mは1/1000となる。 これを、式に代入すると、  u'=((1/1000)m・g)/(3・μ・(1/10)D)   =(m・g)/(100×3・μ・D)   =u/100 となります。 私は次のように感覚で答えを出しました。 ・「泥のほうが砂より沈むのが遅い」的感覚でまず(4)か(5)に絞込み。 ・粒子が細かくなると直線的でなく指数関数的に遅くなっていくはず(こういった物理現象はたいていそう)なので1/10より遅い1/100 このように、「増えるか減るか」的な感覚で文章題を理解することができれば、順当なところで2択、運がよければ正解絞込みまでいけます。前2問の同様です。勝負の分かれ目は、落ち着いて、感覚を研ぎ澄まして、文章題を理解することができるかどうかです。 A5 4----------------------------------------------------------- (臨時掲示板より、もしゅもしゅさんの解法) 1は材質が同じでも部材の配置、断面形状などが異なると全然振動数は変わります。 3は、平板の固有モードは1次、2次…と色々な振動モードが存在します。 4、両端が自由と固定とでは、振動数は変わります。 5、数値解析の反復法では固有値を1つずつ求めていくことができます。 (臨時掲示板より、いらぬお世話さんの解法) 1. もちろん構造に依存します。 2. 〇。 3. 厚みが無視できる平板でも,モードは多数存在します。 4. もちろん依存します。 5. 通常,固有値ひとつがわかれば対応するモードひとつは求められます。通常とは,固有値が重複していないと確信できる場合です。 私は択一セオリーを基本に絞り込みました。かなり爆笑ものですが・・・・^^;) (1)・・・・「のみによって」が気に入らない (3)・・・・「一つだけ」が気に入らない (5)・・・・「求められなければ推定できない」が気に入らない よって(2)か(4)。(4)はカッコウ笛を思い出して「そんなことはない」と考えた。よって(2)。 A2 5----------------------------------------------------------- 重心なので、ものすごく単純に考えればOKです。 A2 6----------------------------------------------------------- (臨時掲示板より、wickyさんの解法) 有限要素法の基本事項です。 与えられた微分方程式を解くと、 u=Ax+B (A,Bは積分定数) --- (*) となります、この式に境界条件 x=xi のとき u=ui x=xi+1 のとき u=ui+1 を代入することにより、(xi+1)-xi=1 を考慮すると A=(ui+1)-ui, B=(ui*xi+1)-(ui+1*xi) となります。これを(*)に代入し整理すると、 選択肢@が導かれました(^^) A1 ======================================== (4)材料・化学・バイオに関するもの 1----------------------------------------------------------- たとえば ・ダイオードとガリウムでe−ニで(4) ・自動車鋼板と亜鉛でa−ハで(4) といった「一枚札」を知っていればすぐわかります。 A4 2----------------------------------------------------------- 知らないと解けませんが、知っていると一発です。 私の場合、近所に硫化水銀(朱)の産地があり(遠敷と書いて「おにゅう」と読みます。昔は小丹生と書きました。丹生は朱のことです)、ここから取れた朱が奈良の大仏に使われたという記録があることを知り、面白かったので古代における硫化水銀のことを少し調べたことがありました。邪馬台国でも朱は使われており、「魏誌倭人伝」にも水銀鉱床の記載があります(たとえばこちら)。このような経験があるため、一発でした。 A1 3----------------------------------------------------------- 「フラーレン」は炭素単体物質ですが、知らなくても消去法ですぐわかります。 (2)は「酸化」、(3)は有機物、(4)は炭酸カルシウム、(5)は珪酸ですから単元素のわけがないですね。 A1 4----------------------------------------------------------- (5)は「水素分子」ではなく「水素イオン」ですね。これはpHが何かを知っていればすぐわかります。高校レベルの大サービス問題です。 A5 5----------------------------------------------------------- 「遺伝子の部屋」に出てきますね。 優性遺伝子と劣性遺伝子が中間を作るわけがないので(1)と(2)は除外、劣性が多数を占めるわけがないので(3)、と感覚的に解けます。 A3 6----------------------------------------------------------- 好気性・嫌気性を理解していれば感覚で解けます。 好気性分解では二酸化炭素が出る(有機物の炭素に消費した酸素をくっつける)ので(1)か(2)、あとは2段落目で「発酵」が(3)とわかります。 A1 7----------------------------------------------------------- 心臓は基本的にポンプです。あれこれ分解したり加工するのは肝臓です。これだけ健康ブームであれば、常識感覚に近いのでは? A3 ======================================== (5)技術連関 1----------------------------------------------------------- 木材が化石化したのが石炭で、木材の持っていた余計な成分(リンや窒素など)が抜けているので、石炭>木材。 石油と天然ガスを比べると、ガスのほうが低分子なのでガス>石油。 以上が成り立つのは(3)か(4)だけ。木材>石油ということはありえないので(3)。 あるいは、木材が最低というのは感覚でわかると思いますから、ここで(3)か(5)。あとは石油と天然ガスの関係でしょうか。 A3 2----------------------------------------------------------- 最も大きな間違いはDです。サイトの演習問題などをされた方はおわかりと思います。 よって正解は(1)か(5)。 あとは感覚的にもEがおかしいことはわかると思います。 A5 3----------------------------------------------------------- (1)・・・・× 森林破壊は寒冷地の針葉樹林ではありませんし、それが二酸化炭素排出するわけでもありません。 (2)・・・・× 問題なのは下水整備がない途上国の都市部です。 (3)・・・・× アジェンダ21の重要な配慮点ではありますが、それ自体が「持続可能な発展」ではありません。 (4)・・・・○ そのとおり。 (5)・・・・× こういうことはありません。 A4 4----------------------------------------------------------- (1)・・・・○ そのとおり。 (2)・・・・× 排水を「薄く」することと受ける側の容量を増やすことは異なります。 (3)・・・・× 「全物質に共通」はありえません。 (4)・・・・× (2)と同じ理由で不適切です。 (5)・・・・× これは水環境の話ではありません。 A1 5----------------------------------------------------------- サイトの演習問題をやられた方は一発でしょう。 (2)の「日本以外」、(4)の「あらゆる生物」、(5)の「尽きることはない」は明らかに不適当で、(1)か(3)かということになります。 氷山は大部分が最初から海中に沈んでおり、解けても氷が水になるだけなので、海水位をあげることにはなりません。 A3 6----------------------------------------------------------- 驚くような大サービス問題です。 A5 7----------------------------------------------------------- (1)・・・・× これはHAZOPの記述です。 (2)・・・・× これはイベントツリー分析(ETA)の記述です。 (3)・・・・× これはフォールトツリー分析(FTA)の記述です。 (4)・・・・○ そのとおり。 (5)・・・・× これは特性要因図の記述です。 つまり、(1)と(5)、(2)と(3)が用語の意味の組合せを入れ替えてあります。 A4 8----------------------------------------------------------- これは一般知識レベルのサービス問題ですね A4 ////////////////////////////////////////////////////////////////////// 技術士第一次試験 平成15年度 基礎科目 解答案 基礎科目解答案一覧 第1群 第2群 第3群 第4群: 第5群: 設計 計画 情報 論理 解析 材料 化学 バイオ技術連関 1-1-1 5 1-2-1 4 1-3-1 3 1-4-1 5 1-5-1 3 1-1-2 4 1-2-2 2 1-3-2 4 1-4-2 1 1-5-2 4 1-1-3 4 1-2-3 1 1-3-3 ★ 1-4-3 5 1-5-3 3 1-1-4 2 1-2-4 3 1-3-4 ★ 1-4-4 1 1-5-4 1 1-1-5 2 1-3-5 4 1-4-5 4 1-5-5 4 1-4-6 1 1-5-6 3 1-4-7 3 1-5-7 1 ★は出題ミスにより、問題選択者全員を正解とする処置がとられました。 ======================================== (1)設計・計画に関するもの 1----------------------------------------------------------- (1)・・・・× おおいにオリジナリティを発揮すればよい。 (2)・・・・× あり得る。 (3)・・・・× 遊びがあっても機能を損なわなければよい。 (4)・・・・× 設計目的を損ねなければ、別にかまわない。 (5)・・・・○ 「答え」が明確に1つではないから、改良やトライアンドエラーもある。 A5 2----------------------------------------------------------- (1)・・・・○ そのとおり。 (2)・・・・○ そのとおり。 (3)・・・・○ そのとおり。 (4)・・・・× 耐用期間や寿命は設計段階でも十分考慮すべき。 (5)・・・・○ そのとおり。 A4 3----------------------------------------------------------- (解法1) aokiさんに教えていただいたセオリー・公式を使うと、以下のようになります。 dy/dx=0の時のxの値が最高・最低、というセオリーと、y=f(x)/g(x)のときdy/dx={f’(x)×g(x)- f(x)×g’(x)}/g(x)2という公式を使う。 1000/x2+20x=(20x3+1000)/x2 dy/dx={60x2*x2-(20x3+1000)*2x}/x4=(20x4-2000x)/x4=20-2000/x3=0 よって、x3=2000/20=100なので、4<x<5。よって5回。 (解法2) コストc=1000/x2+20xの値をトライアルします。 2回の場合:x=2よりc=1000/4+20*2=290 4回の場合:x=4よりc=1000/16+20*4=142.5 6回の場合:x=6よりc=1000/36+20*6=147.8 2回>6回>4回なので、答えは4回のあたりにある。 5回の場合:x=5よりc=1000/25+20*5=140<142.5 よって答えは5回。 ※頭から順番にトライアルする必要はありません。両端と真ん中など、効率的に答えを絞り込んでいくことを考えます。 A4 4----------------------------------------------------------- (1)・・・・× 不可能ときめつけてはいけない。 (2)・・・・○ そのとおり。 フェールセーフの考え方。 (3)・・・・× そんな極端な・・・・ (4)・・・・× 「一つでも」が誤り。フェールセーフの逆になる。 (5)・・・・× 過去の事例は重要だが、「最大限」が誤り。あくまで参考にする。 A2 5----------------------------------------------------------- トライアルすればわかる。 A国がOUT B国がOUT C国がOUT 都市1 Bに。5→25 Aのまま Aのまま 都市2 Bのまま Cに。10→15 Bのまま 都市3 Cのまま Cのまま Bに。12→20 コストアップ +20 +5 +8 よって、A国から供給停止になった時のコストアップが最大、B国からが最低。 A2 ======================================== (2)情報・論理に関するもの 1----------------------------------------------------------- あれこれ考えずとも、アルゴリズムを理解すればすぐに解けます。 最初は1.0+eps=1.0+1.0=2.0>1.0、よって処理継続。eps=eps/2.0=1.0/2.0=0.5として戻る。2回目は1.0+0.5=1.5>1.0・・・・と続く。 つまり、条件式(1.0+eps>1.0)が成立する限りepsをどんどん小さくしていく。 設問は、条件式が成立する最小のepsを聞いている。したがって、それは条件式が成立しなくなったときの直前のepsである。 直前のepsを2.0で割ったものが今のepsだから、2をかけてやれば直前のepsに戻る。 よって2倍で正解は(4)。 A4 2----------------------------------------------------------- 何をやっているのかというと、2分探索をやっています。どんなものかということを、単純な仮想事例で説明しましょう。   子供が17人、背の低い者から並んでいるとしましょう。身長120cmの子がいるかいないかを探します。   まずはど真ん中の8番目の子供の身長を測ります。この子は130cmだとします。違いました。   ということは、120cmの子がいるとしたら、この子より前です。   そこで今度は、この子より前にいる7人のど真ん中、4番目の子供の身長を測ります。この子は115cmだとします。また違いました。   ということは、120cmの子がいるとしたら、この子より後ろでさっきの130cmの子より前にいる3人の誰かです。   そこで3人の真ん中の子の背を測りました。125cmです。また違った!   もうあとはこの子とさっきの115cmの子の間にいる子しかいません。   この子が120cmなら「120cmの子はいた」ことになるし、そうでなければ「いなかった」ことになります。 というようにして、探索範囲を半分、さらに半分・・・・と範囲を狭めながら探索する方法です。こちらにわかりやすく説明されています。 ということは、127個のデータですから、1回目は64番目がチェックされます。これでなかったら、残り63データの中の32番目がチェックされます。 3回目は31データの16番目、4回目が15データの8番目、5回目が7データの4番目、6回目が3データの2番目。 7回目は1データの1番目になります。これで終わりです。 では7回でしょうか?いえ、これでデータがxとマッチしない場合があります。上記子供の例でいうと、最後の子が120cmでなかった場合です。 その場合は、ステップ2が最後にもう一度だけ実行されます。これが8回目になります。 以上より、正解は(2)になります。 なお、2分探索法の探索回数は、データ数がN件であれば、  平均探索回数はlog2N  最大探索回数はlog2N+1 です。 これを知っていれば、「127は2の何乗か」がわかれば一発で解けます。24=16、25=32、26=64、27=128ですから7で、最大探索回数を聞いていますから、プラス1で8です。 A2 3----------------------------------------------------------- (1)・・・・× パスワード消去・再設定すればいいので誤り。そういうシステムはいくらでもある。 (2)・・・・○ そのとおり。 よく映画でやっているでしょう。 (3)・・・・○ そのとおり。 (4)・・・・○ そのとおり。 TCP/IPはこうしている。 (5)・・・・○ そのとおり。 CALS/ECの電子認証はこうしている。 A1 4----------------------------------------------------------- (1)・・・・○ そのとおり。 (2)・・・・○ そのとおり。 (3)・・・・× 固定小数点形式は有効桁数16桁以内の実数が扱えます。浮動小数点形式にすると扱える数値範囲は飛躍的に伸びますが、それでも限界は必ずあります。 (4)・・・・○ そのとおり。 (5)・・・・○ そのとおり。 A4 ======================================== (3)解析に関するもの 1----------------------------------------------------------- (臨時掲示板より、ななしさんの解法) 振動工学の知識を問います。変位xを1回微分すると速度、2回微分すると加速度になります。 よって、加速度=d2x/dt2=−w2Gejwtであり、力/加速度は、ejwt/−w2Gejwt=−1/w2Gとなります。 A3 2----------------------------------------------------------- (臨時掲示板参考) (1)・・・・× 対称のものもある。 (2)・・・・× 流れにも適用事例あり。 (3)・・・・× 陰解法でも可能。 (4)・・・・○ そのとおり。 (5)・・・・× 平たい形だと制度が落ちる。 A4 3----------------------------------------------------------- --------- 出題ミス(ミスプリ)により、問題選択者全員を正解とする処置がとられました。 もしミスプリがなければ、正解は3 --------- (臨時掲示板より、るぶさんの解法) q(x)=−dT(x)/dxとすると、 q(x)-q(x+凅)=-dq/dx・dx=d2T(x)/dx2・Δx しかしミスプリのdtを「微小な時間」と解釈すれば、ミスプリと気づかず、誤った答えを出してしまう可能性もあります。 非常に問題だと思います。 A3X 4----------------------------------------------------------- --------- 出題ミス(ミスプリ)により、問題選択者全員を正解とする処置がとられました。 もしミスプリがなければ、正解は1 --------- **********皆様からの情報・ご指摘*****Nagaseさんに解説いただきました。ありがとうございます。  先ず、力と加速度の基本的な関係式を思い出す。 F=Mα ・・・・・・(0)  (α:加速度、今回はXで表している。) この問題において、Fはばねの伸縮によって生じている力である。 中立状態から質点が右(+方向)に変位すると、質点の左側のばねは「+方向へ伸ばされ」て「−方向へ縮もうとする」ので、そのため質点には−方向の力がかかる。右側のばねは「+方向へ縮められ」るために伸びようとして同じく−方向の力を質点にかける。よって、ばねから質点が受ける力はばねの伸び縮みとは逆向きとなるから、 F=−KxT   (xT:変位) となる。従って、 MX+KxT=0 ・・・・(1) 然し、この場合は問題中の3式に形を合わせ、 MX=―KxT・・・・(2) の形にした方が理解しやすい。 3式中の第一式は、 maXa=−(ka+kb)xa+kbxb これは更に右辺の順番を書き換えて、 maXa=−kaxa−kb(xa−xb) とすると理解しやすい。右辺第一項は、左のばねの伸びに伴い質点maが受ける力である。ばねの左端は固定されているので、右端の変位がそのままばねの伸びを示す。 第二項は、中央のばねから受ける力であるが、中央のばねは両端が変位するので、ばね自体の伸びは変位の差で表され、両端の変位が等しければ単なる移動であって伸び縮みは生じていないことになるので、第二項の値は0となる。 第二式、第三式も同様に書き換えて考える。 ただし、この設問の仕方は、既に関係式が与えられているので、力学の問題と言うよりは行列の掛算の問題であるから、以上の考察は意味を理解して応用力を身につけるためのものである。 実際に(2)式を行列の形にしてみると、 となる。右辺の前に−が付いているのに注意。又、実際の設問では変位ベクトルを行ベクトルで表示していたが、列ベクトルに直さないと右から掛けることが出来ないので注意を要する。 ********** A4X 5----------------------------------------------------------- (臨時掲示板より、ytsuboさんの解法) σ=108N/m2=102N/mm2 σ=Eε→E=σ/ε=105N/mm2 k=EA/L=105*100/100=105N/mm 単位系を直して、k=108N/m 応力とひずみを結ぶのは弾性係数。 力と変位を結ぶのはばね定数です。 A4 ======================================== (4)材料・化学・バイオに関するもの 1----------------------------------------------------------- (1)・・・・○ そのとおり。SiO2正四面体のことですね。 (2)・・・・○ そのとおり。 (3)・・・・○ そのとおり。 (4)・・・・○ そのとおり。 (5)・・・・× たとえ話ならともかく、木の細胞は生きていません。生きていたら細胞分裂して成長します。  A5 2----------------------------------------------------------- (1)・・・・○ そのとおり。 (2)・・・・×  (3)・・・・×  (4)・・・・×  (5)・・・・× 通常は酸化鉄として産出する。 A1 3----------------------------------------------------------- (1)・・・・○ そのとおり。皮はタンパク質なのでC、H、Oを主成分として、特にCとHを主体に構成されており、分子量からみてCが重量として主要。 (2)・・・・○ そのとおり。空気の中で最も多いのが窒素、次が酸素。 (3)・・・・○ そのとおり。そのまんま。 (4)・・・・○ そのとおり。水なのでH2O。原子量がHは1でOは16だから、重量としてはOが主体。 (5)・・・・× 岩石の主成分はSiO2で、その他アルミナ(Al2O3)やFe,Mg,Ca,Na,Kなど。炭素は有機物としてわずかに入っている程度。 A5 4----------------------------------------------------------- 反応前後のCやHの数を割り算で比較して、無駄がない(反応前÷反応後が1に近い)ものを選びます。これが1より大きいと、反応に使われない分子、つまり無駄、つまり廃棄物が生成することになります。単に元素の数を数えて合計すれば計算できます。 (1)・・・・反応前はCが全部で6、Hが10。反応後はCが6でHが10.よって反応前÷反応後=1.0。つまり無駄がない。 (2)・・・・パッとみてClが余る。 (3)・・・・数える以前に、反応前のMgやBrが生成物にないので、そこに無駄がある。 (4)・・・・Cが10、Hが12、Oが3→Cが8、Hが8、Oが1で、C,H,Oどれもが余る。 (5)・・・・パッとみてPが余る。  A1 5----------------------------------------------------------- DNA・遺伝子の勉強になるサイトとして紹介した「遺伝子の部屋」に、まさにこの実験が載っています(こちら)。 このサイトをしっかり読んでいれば楽勝の問題です。 A4 6----------------------------------------------------------- (ア)・・・・酵素は反応速度をアップする。 (イ)・・・・活性化エネルギー。これは化学に関する文章などを読んでいれば、頭に残っているはず。 (ウ)・・・・反応アップなのだから障壁となるものはダウンさせるはずだと、これは容易に想像がつくはず。 この時点でもう(1)しか残っていません。 A1 7----------------------------------------------------------- DNAの勉強を詰めてやっていた人には、あまりに簡単でずっこけてしまったことでしょう。 DNAは、アデニン・チミン・グアニン・シトシンの4つの塩基と、デオキシリボースという糖、そして糖と糖を結ぶリン酸から成っています。 参考は、たとえばこちら  A3 ======================================== (5)技術連関 1----------------------------------------------------------- 天然ウランを濃縮すると、濃縮ウランとテールウランができる。すなわち、天然ウラン1t→濃縮ウランxt+テールウラン(1−x)t。 その中の核燃料物質についてみると、 1tの天然ウランの235U濃縮度は0.7%なので、235Uは7*10-3t。 xtの濃縮ウランの235U濃縮度は4.2%なので、235Uは42*10-3*xt。 (1-x)tのテールウランの235U濃縮度は0.2%なので、235Uは2*10-3*(1-x)t。 よって、7*10-3=42*10-3*x+2*10-3*(1-x)。両辺を10-3で割って、7=42x+2(1-x)=42x-2x+2。よってx=5/40=0.125t。 1tで2*106tなので、0.125tなら、0.125×2*106=2.5*105t。 この4%が反応するので、2.5*105×4*10-2=104=1万t。 A3 2----------------------------------------------------------- (臨時掲示板より、もっとさんの解法) 電気と熱の需要が2:1なのでわかりやすく、100:50(kW)と仮定して、 Aでは、発電に100/0.4=250kWの入力が必要、熱には廃熱で100kW出てくるので(50kWはあまって捨てる)、投入エネルギーは不要、よって一次エネルギー合計は、250+0=250kW必要。 Bでは、電力に100/0.5=200kW。ボイラに50/0.8=62.5.合計262.5kW。 Cでは、電力に100/0.5=200kW。さらにヒーポンの電力に50/3=16.7kW必要だが、この電力も発電効率50%なので一次エネルギー量としては、結局50/3/0.5=33.3kW。合計233.3kW。 したがって、 C<A<Bとなり、解答は4。 A4 3----------------------------------------------------------- (1)・・・・○ そのとおり。 (2)・・・・○ そのとおり。 (3)・・・・× 環境ホルモンと富栄養化は関係ない。富栄養化は栄養塩類(窒素やリンなど)が原因物質。 (4)・・・・○ そのとおり。 (5)・・・・○ そのとおり。 A3 4----------------------------------------------------------- (1)・・・・○ そのとおり。 (2)・・・・×  (3)・・・・× バイオレメディエーションは微生物による汚染除去(参考例)。植物利用はファイトレメディエーション(参考例)。 (4)・・・・×  (5)・・・・× コスト面で問題大いにあり。  A1 5----------------------------------------------------------- (1)・・・・○ そのとおり。アメリカ原子力委員会などの定義。リスク=発生確率×被害規模。 (2)・・・・○ そのとおり。 (3)・・・・○ そのとおり。クライシスの和訳は「危機」、「重大な局面」。危機管理を英語でcrisis managementという。 (4)・・・・× ハザードは危険要因であり、その結果(偶然であれ必然であれ事故そのもの)ではない。またリスクは「偶然事故の影響度」ではない。 (5)・・・・○ そのとおり。ただし、正解に言うと、リスクは事故発生の可能性のみをいうのではなく、その被害規模との組合せである。 A4 6----------------------------------------------------------- (1)・・・・○ そのとおり。 (2)・・・・○ そのとおり。 (3)・・・・× 前段は正しいが、その多くは解決をみていない。 (4)・・・・○ そのとおり。 (5)・・・・○ そのとおり。 A3 7----------------------------------------------------------- これは基本的に、あなたは『二つの文化』とは何だと思うか」という国語の問題ではなく、スノウが言った「二つの文化」とは何かという知識の問題です。ただ、前段の記述で、(1)のことであろうということは推定できるはずです。 スノウの「二つの文化と科学革命」は、出版されています(たとえばこちら)。 A1 ////////////////////////////////////////////////////////////////////// 技術士第一次試験 平成14年度 基礎科目 解答案 平成14年度基礎科目について、私なりに解答を出してみました。 一部、後でインターネットなどで正解を調べたものもありますが、大部分は何の勉強もなしに解いてみたものですので、正解であるかどうかは保証できません。特に微積分大嫌い人間のため、その方面の解答は全滅状態です。 ただ、参考になるようにと思い、解答決定までのプロセスをそのまま書きました。わからない問題はとんでもない解き方もしていますが、それも含めて参考になればと思います。 ======================================== (1)設計・計画に関するもの 1----------------------------------------------------------- 単位時間当たり平均到着数λ=90人/時=1.5人/分 単位時間当たり平均処理人数μ=1人/0.5分=2人/分 よって、処理率ρ=λ/μ=1.5/2=0.75 平均応対時間=1/(1-ρ)・1/μ=1/(1-0.75)*1/2=1/0.25*1/2=4*1/2=2 ※計算式が示されているので、難しく考えず素直に解けばすぐできます。「ポアソン分布に従う」とか、混乱させられる言葉にとらわれないことが大切です。 A3 2----------------------------------------------------------- (1)・・・・○ そのとおり。ただし、不合格品の合格品への混入防止(識別)はきちんとやらねばならない。 (2)・・・・× 定性的な測定(ガタつくなど)も検査方法としてあり。 (3)・・・・× そんなことはない。成果品作成途中、解析中、設計妥当性検証など、大変有効である。 (4)・・・・× 抜き取り検査でもよい(そちらのほうが主体である)。 (5)・・・・× 設計者などの担当者自らや自社でも検査はできる。 ※ISO9001を知っていれば簡単ですが、「以外にない」、「しなければならない」、「すべて」など言い切ってしまっているものを除けば絞れます。 A1 3----------------------------------------------------------- 輸送コストC=5X万円、市場価値低下D=125/(1+X)万円。 トータルコストなのでC+Dを最小に持っていく。 1時間の場合・・・・C=5*1=5万円、D=125/2=62.5万円、よって合計67.5万円 5時間の場合・・・・C=5*5=25万円、D=125/6=20.8万円、よって合計45.8万円 よって正解は(5)に近いほうにある。 3時間の場合・・・・C=5*3=15万円、D=125/4=31.2万円、よって合計46.2万円 4時間の場合・・・・C=5*4=20万円、D=125/5=25万円、よって合計45万円・・・・最小 よって解答は(4)。 **********JMAM(日本能率協会マネジメントセンター)の正解推定(http://www.jmam.co.jp/tech/)では(5) C≧Dでなければならない(市場価値低下が輸送コストを上回ってはならない)などの条件をつければ(5)になりますが・・・・。 このJMAM解答にはちょっと納得できません。 **********皆様からの情報・ご指摘*****aokiさんに情報をいただきました。ありがとうございます。 この問題も解答直前を読む。「トータルコストを最小にすべく」ですので、H13の(1)2.と同じく最低値を求める問題であることをつかめば、あとはセオリー通り。 y=5X + 125/(X+1) =(5X^2+5X+125)/(X+1) dy/dx={(10X+5)×(X+1)-(5X^2+5X+125)}/(X+1)^2 ={(10X^2 +15X+5-5X^2-5X-125)} / (X+1)^2  =(X^2 +2X-24) ×5 / (X+1)^2  dy/dx=(X+6)×(X-4) ×5 / (X+1)^2 =0 X>0 により X=4 解答は(4)。 JMAM解答は納得できませんね・・・。 ********** **********皆様からの情報・ご指摘*****Dr.nyasuさんに情報をいただきました。ありがとうございます。 f(x)=5x+125/(1+x)=5(x+1)-5+125/(1+x) 5(x+1)>0, 125/(1+x)>0 なので相加・相乗平均の関係を用いて f(x)≧2√(5(x+1)*125/(1+x))-5=45 等号成立は 5(x+1)=125/(1+x) (x+1)^2=5^2 x+1=±5 x>0 より x=4 (答) ポイントは、a>0,b>0の時、相加・相乗平均の関係 (a+b)/2≧√(a*b) 等号成立条件:a=b が成り立ち、これを利用できるようにf(x)を変形するところです。 【相加・相乗平均の関係の証明】 a>0,b>0のとき√a,√bが定義でき (√a-√b)^2≧0 が成り立つ。 等号成立はa=bの時。 左辺を展開するとa-2√(a*b)+b≧0となり、整理すると、相加・相乗平均の関係となる。 ********** 解答は(4) ※計算式を作ろうとかあれこれ考える前にトライアル計算したほうが早いですが、効率的にやりましょう。全部計算してみて答えを見てから・・・・なんてことのないように。 そういうことができる資質が技術士には求められているのですから。 ※・・・・とは言うものの、aokiさんのように一発で式を立てられる人はもっと効率的にできますね(^_^;) ※Dr.nyasuさんは相加・相乗平均の関係はエレガントです。最初はちょっとわかりにくいですが、紙に自分で式を書いて理解するよう努めてみてください。13年度にもこの方法で説ける問題が出ています。これを身につければ百人力ですね。 A4 4----------------------------------------------------------- (1)・・・・△ そうかもしれない。 (2)・・・・○ もっともらしい。 (3)・・・・× そんな無責任な・・・・ (4)・・・・○ もっともらしい。 (5)・・・・○ もっともらしい。 ※各選択肢をざっと斜め読みします。いちいちしっかり理解しようとしないで、「引っかかる」「気に入らない」ものを探すのが第一です。 A3 5----------------------------------------------------------- (1)・・・・×? 家電リサイクルはたしか4品目だったはず。お金を取られるから、消費者にも義務があるはずだ。 (2)・・・・?? そうなのかなあ。 (3)・・・・○? なんとなくもっともらしい。 (4)・・・・○? 確かそうだ。 (5)・・・・○? もっともらしい。 (やや自信なし) ※身近な体験なども動員して、「怪しい」ものを探します。なお、家電リサイクル法の対象はテレビ、エアコン、冷蔵庫、洗濯機の4つです。 1? 6----------------------------------------------------------- (1)・・・・○ まあそうだろう。 (2)・・・・○ そりゃそうだろう。 (3)・・・・○ そのとおり。脱マニュアル化ですね。 (4)・・・・○ そういうこともあるだろうなあ。 (5)・・・・× 「ただ1つだけ」ってことはないだろう。 ※斜め読みがポイント。 A5 ======================================== (2)情報・論理に関するもの 1----------------------------------------------------------- 要は、次のようなことをやっている。 右図のように、円の中心を原点にしたXY座標を考える。 x,yに0〜1までのランダム値を入れるということは、x=1、y=1で正方形の端だから、正方形の中には必ず「針が落ちる」。 さらに円の中にも入ればカウンタ(変数n)を1つアップ。 円内に入った場合、半径1cm以内、すなわち原点からの距離が1cm以内ということ。 原点からの距離Lは、L=√x2+y2だが、L≦1cmなので、√を取って、x2+y2≦1でもよい。 なお、簡単なBASICプログラムにすると下記のようになる(プログラムにできても答えがわかるわけではないが)。 zzz n=0:m=1000 for I=1 to m x=RND:y=RND if x*x+y*y<1 then n=n+1 next I print 4*n/m **********皆様からの情報・ご指摘*****aokiさんに情報をいただきました。ありがとうございます。 高校数学は、まずは、グラフを書くことです。これにより問題の概要がつかめます。 「半径1の円」X2 +Y2=1のグラフ及び正方形の図を描く。 「円に入る」・・・・円の中の領域は X2 +Y2 <1であります。 解答は(3)らしい。 あとは、斜め読みで「確率π/4」の意味を確認。「シュミレート」「乱数」の言葉を深く考えなくてもよい。 ********** ※何をやっているのか、各変数が何を表しているかがパッとわかるかどうか勝負です。右図のようなイメージが浮かべばOK。 A3 2----------------------------------------------------------- Aカードが特定のマークである確率は1/4、特定の数である確率は1/13。 要は確率Cをlog2Cとして情報化しているということ。 「ハートのキング」のように特定マークで、かつ特定数である確率は1/(4*13)=1/52。 よって、その情報量は、log252。 22=4、23=8、24=16、25=32、26=64だから、25と26の間。 よって正解は5と6の間。 **********皆様からの情報・ご指摘*****nomuさんに情報をいただきました。ありがとうございます。 log2(4*13)=log24+log213=2+3.7=5.7 ********** **********皆様からの情報・ご指摘*****aokiさんに情報をいただきました。ありがとうございます。 確率の問題で、セオリー通りです。やはり、解答の直前を読みます。 「ハートのキング」:積事象です。 P(A∩B)=P(A)×P(B) に当てはめて、log2(4×13)。 H14の1次試験では電卓持ち込み可能でした。(持ち込み不可の機種もありました。)log2(4×13)を計算できる電卓持ち込みが可能かH15手引書をよく読みましょう。指数、対数計算のできる電卓に慣れておきましょう。 ********** ※「2を底とする対数で確率を情報化している」というルールに気づけば楽勝です。52が2の何乗かを細かく出そうと思わないことも大切です。  正確な数値でなく、「どれが正解か」がわかればいい というのが択一問題の特徴なのですから。 ※nomuさん、そうですよね。A and Bだから単純にA*Bでいいんですよね。この場合でも、「13は2の3乗と4乗の間、4乗に近い」として概算します。  しかし、こうして皆様にご指摘をいただくと、「数学的な頭」が失われていることを痛感します。技術士の端くれとしては恥ずべきことですね。 ※aokiさん、電卓持ち込めたんですね。ご指摘の通り、指数・対数計算などを電卓でパパッとできることも必要な資質ですね。 A4 3----------------------------------------------------------- (2)と(4)が相反することを書いてあるので、どちらかが正解であることがまずわかる。よって、その他の選択肢は読む必要なし。 メールでは画像・音声などのバイナリデータが添付ファイルとして送れる。 しかしこれは、エンコード/デコードという変換処理を自動的にやっているのでそう見えるだけで、実際にはすべてのデータは7ビットASCIIコード(文字データ)で送られている。このエンコード/デコード機能を利用して7ビット文字データ以外のさまざまなデータ(バイナリデータ)をメールで送る規格がMIME規格で、OutlookExpressやNetscapeMessenger、PostPetなどの主要メーラーはこれに準拠している。これが「添付ファイル」機能の正体である。 【参考:http://mikilab.doshisha.ac.jp/dia/monthly/monthly99/19990430/sakata04.pdf】 8ビット文字データ(シフトJISなど)もISO-2022-JPというコード体系に変換して7ビット文字データで送信している。 【参考:http://www.geocities.co.jp/SiliconValley-SanJose/5780/data-12.html】 以上により、(4)の記述は正しく、(2)の記述は誤りである。 解答は(2) ※ 風太郎さんをはじめいろいろな方に情報をいただきました。最後は「やはり人まかせにしていてはいけない」と思い、自分なりに調べて結論を出しました。私は単純に添付ファイルはバイナリデータをそのまま送っているんだと思っていました。パソコン通信時代に「ish」という変換ソフトでテキストデータに直してから送ったりしていた記憶で「自動変換」など考えなかったんですね。あのishこそがエンコーダ/デコーダだったとは・・・・。でも、いい勉強になりました。 ※問題の妥当性も議論になっていましたが、思っていたよりも単純な答えでした。「とにかくEメールというのは7ビット文字データしか送れないんだ。バイナリデータもシフトJIS文字も変換して送ってるんだ。」ということで、それぞれ規格があったということだったんですね。「問題作成者が知識不足だったのでは?」と疑ったこと、作成者にお詫びしたいと思います。 A2 4----------------------------------------------------------- (5)設問は、図2の構文図で定義されないものだから、図1やその解説文は読む必要なし。 図2を道順と考えれば、まずaに寄り道する場合があり、その場合はaに寄り道した分岐点より前に戻る。だから何度もaに行くこともあり得る。 その後、aに行くかbに行くかの選択があり、それを通過した後でゴール。 したがって、aは何度も通り得るが、bは1回だけ。またbの後にaに行くことはあり得ない。よって(4)はあり得ない。 ※抽象的な図に悩むとダメです。道順などわかりやすいものに例えることがポイント。また、図1やその解説文をいちいち理解しようとしないことも大切です。 A4 ======================================== (3)解析に関するもの 1----------------------------------------------------------- うーん、わからない。 **********皆様からの情報・ご指摘*****三連星さんに情報をいただきました。ありがとうございます。 並列計算機の計算台数を増やすと、並列効率は「低下する」ので選択肢3が誤り。 他の選択肢はよくわかりませんが、これ一発で決着。 ********** **********JMAM(日本能率協会マネジメントセンター)の正解推定(http://www.jmam.co.jp/tech/)では(5) 「逆解析」の文が誤り、との判断です。 三連星さんご指摘の並列効率の低下ですが、計算時間t=1/anにおけるaが並列効率なので、たとえば「並列計算機の場合、最大性能は単体性能の台数倍となりますが、実際のプログラム実行では並列オーバヘッドやプログラム内の逐次性などにより実効性能は最大性能より低くなりがちです。」(http://www.hpcc.jp/emx/News/node14.html)といった事例の実行性能/最大性能のようなものかと思います。そうすると、確かに台数が増加すると低下するというのは確かだと私も思います。よって、三連星さんのご意見を取ります。JMAMさん残念。 **********日経コンストラクション2003-5-9号の正解では(5) JMAMに続いて日経コンストラクションも(5)。しかし、上記と同じ理由で三連星さんのご意見を取ります。「それは違うぞ」という方がおられましたら、ぜひ情報提供をお願いします。 解答は(3) ※できれば避けたい問題。三連星さんのご指摘で正解は3ということがわりました。「知っていれば一発」ですね。 A3 2----------------------------------------------------------- ぜんぜんわからない。 divV=・・・・で足し算だから、座標じゃなくて単独の数値、(4)か(5)が答えじゃないかなあ? **********皆様からの情報・ご指摘*****風太郎さんに情報をいただきました。ありがとうございます。 Vx=x^3,Vy=xy+y^2+z,Vz=y^2+z^2より、dVx/dx=3x^2,dVy/dy=x+2y,dVz/dz=2z となります。これらに(x,y,z)=(1,1,2)を代入すると、簡単な計算で dVx/dx=3*1^2=3,dVy/dy=1+2=3,dVz/dz=2*2=4 であることが分かります。したがって、divV=dVx/dx+dVy/dy+dVz/dz=3+3+4=10。正解は5です。 ********** **********皆様からの情報・ご指摘*****aokiさんに情報をいただきました。ありがとうございます。 ベクトルの発散didVは δVX/δX+δVY/δY+δVZ/δZ で表される。 偏微分の式なので一瞬戸惑うが「ベクトルの発散」の言葉を知らなくても、dy/dxの公式をセオリー通り使えばすぐに解答できる。 ********** ※パッと見てわからない問題は飛ばしておき、他にどうしようもなくなってから解くのが得策です。  そもそも知識がなければ解けるわけがないので、上記のように感覚的に解いても、他設問解答番号とのバランス、エンピツころがしなどでもかまいません。 ※風太郎さん、aokiさんのおかげでクリアに答えがわかりました。高校生数学のレベル、とのこと。汗顔の至りであります。(^_^;)  しかし、感覚的にいいところまでは絞っていましたね。自慢にはなりませんが。 A5 3----------------------------------------------------------- ぜんぜんわからない。 まして長いし、読むのもいやだ。答えの選択肢だけ見よう。 (1)・・・・?? 全然わからない。 (2)・・・・○? nはデータ数だから、これが多くなれば確かに精度は上がりそうに思う。 (3)・・・・?? なんのこっちゃ? (4)・・・・×   この式でそれは違うだろう。 (5)・・・・×? 「できない」という断定的否定が気に入らないが・・・・。 というわけで、解答案は(4)(ぜんぜん自信なし)またはカッコ付で(5)。 ★JMAM(日本能率協会マネジメントセンター)の正解推定(http://www.jmam.co.jp/tech/)では(5)★ (4)はもともと自信がないので、JMAMに従います。 **********皆様からの情報・ご指摘*****aokiさんに情報をいただきました。ありがとうございます。 重みつき残差法の問題です。問題文が長いので、「重みつき残差法」の分からない人はパスしましょう。「重みつき残差法」を知っている人は解答の前だけ読みましょう。大半は「重みつき残差法」の説明であり、必要な箇所は式(3)、式(5)だけですね。 「線形微分方程式」は、「変数分離形」に直すことができ、数学の公式により解くことができる。それに対して、「重み付き残差法」は全ての方程式に使用できる。よって、(5)は誤り。解答:(5) 大変高度な問題であり、簡単に説明できません。以下、極力分かりやすい言葉を選んで記述しました。 (1)・・正しい。 (2)(3)(4)は関連があります。 式(5)はn元連立方程式であり、nが大きいほど連立方程式の解の精度が向上する。このため(2)も正しい。 ajは式(5)の連立方程式の解であり、座標(x、y)とは関係ない。このため(3)も正しい。 ********** ※どうせ不得意分野の問題は避けるので、もし選択せざるを得なくなってもこの程度で十分です。 ※aokiさん、解説ありがとうございます。アドバイス通り、私のような数学苦手人間は避けたほうがいいようですね。 A5 4----------------------------------------------------------- 微分は大嫌い。わからない。答えの選択肢だけ見よう。 (5)だけ「=0」じゃない。仲間はずれだから除外。 図を見ると、2乗ってのはどこにもない。だから(2)か(5)じゃないかなあ。 (5)だけ仲間はずれだから、結局(2)かな。 **********皆様からの情報・ご指摘*****風太郎さんに情報をいただきました。ありがとうございます。 この図は流体力学の教科書で「連続の式」を導出する時に出てくる図です。 連続の式の導出自体はとてもややこしいので、連続式の一般形を理解(暗記)しているかどうかを聞く設問です。正解は2。 これは流体力学の知識がないと解けないでしょう。工学部の専門課程レベルの問題です。   参考ページ http://homepage3.nifty.com/junMatsui/Lecture/FD1/sec2/2-1.html ********** **********皆様からの情報・ご指摘*****伏龍さんに情報をいただきました。ありがとうございます。 (密度)=(質量)/(体積)を念頭において,単位時間当たりの密度変化(体積一定なので質量変化)に着目. dρ/dt(単位時間当たりの密度変化)=(x軸方向の密度変化)+(y軸方向の密度変化)+(z軸方向の密度変化)です. ここで(x軸方向の密度変化)=〔(流入質量)−(流出質量)〕/yz面です. つまり,(ρu)dydz−(ρu+∂(ρu)/∂x・dx)dydz=−〔∂(ρu)/∂x〕dxdydz.y軸とz軸も同様です. 以上から,Aが正解となります(式が面倒なので簡略しますが,ご勘弁下さい) ********** ※私はこんな問題は絶対パスします。択一セオリーで正解だったのは嬉しくもありますが、選択肢作りとしてはセオリー通りに素直に作ってあるということでしょうか。 ※伏龍さん、丁寧な解説ありがとうございました。 A2 5----------------------------------------------------------- これも見事にわからない(なんだか悲しくなってきた)。 まず(1)は仲間はずれで除外。 のびu2にはバネk2ののびとバネk1ののびu1が重なって出てくるから、u2からu1を引かいと出てこない。 ということは、u2−u1になってない(3)は除外。 (2)〜(5)では(2)だけが2乗していないから仲間はずれで除外。よって(4)か(5)。違いは1/2の有無だけ。 1/2する意味がわかんないけど、バネの両側に引っ張られるからかなあ。(3)が(4)が似たもの同士だ。だから(4)。 **********皆様からの情報・ご指摘*****風太郎さんに情報をいただきました。ありがとうございます。 バネ係数kのバネののびをXとすると、のびのエネルギーは「W=(1/2)KX^2」となります。この時点で正解は3か4。 バネk2ののびは「u2−u1」なので、正解は4です。高校物理レベルの問題です。  参考ページ http://www2c.airnet.ne.jp/phy/phy/01.html#2 ********** **********皆様からの情報・ご指摘*****伏龍さんに情報をいただきました。ありがとうございます。 バネによるエネルギー式は,E=(1/2)kx2.仕事量のエネルギーは,W=F・sです. まず,上の方の質点では,バネk1がu1伸びたので+(1/2)k1u12,かつ,バネk2がu1縮んだので−(1/2)k2u12. 次に下の質点で考えると,バネk2がu2伸びたので+(1/2)k2u22,そして,外力fは重力にしたがって,仕事をしたので−fu2です.これらすべてを合算すると,(1/2)k1u12+(1/2)k2(u2−u1)2−fu2でCが正解です. ********** ※私はバネも大嫌いです。(笑) ※これも風太郎さんに正解をご教示いただきましたが、やはり択一セオリーで合っていました。これをもって、拙速に「一次試験は択一セオリーが通用する」と断定するのはどうかと思いますが、解析関連問題の出題担当者は素直な性格の同一人物なのでは?と思わせられます。 ※伏龍さんに詳細な解説をいただきました。ありがとうございます。しかし、高校物理ですか・・。汗顔、汗顔。 A4 ======================================== (4)材料・化学・バイオに関するもの 1----------------------------------------------------------- (1)・・・・×? 弾性変形の話のように思えるが、応力と変形がつりあうから変化しないのでは? (2)・・・・×? チタンってガラスより軽かったっけ? (3)・・・・?? よくわからんが一軸圧縮試験のひずみ応力曲線を思い浮かべながら読むともっともかなとも思う。 (4)・・・・×? 応力集中すると破壊しやすくなるのでは? (5)・・・・×? 「だけ」ってのが気に入らない。だいたい塑性変形するのはプラスチックだけじゃないだろう。 以上により、消去法で(3)だけが残る。 (やや自信なし) ※雑学やかすかな記憶、身の回りの事柄などを動員して絞り込みます。文末でほとんど判断できます。 A3? 2----------------------------------------------------------- (1)・・・・×?  「生きている」ってのが気に入らない。柱から枝が出たり種をまいたりするか? (2)・・・・?? ぜんぜんわからない。再生利用してるのか? (3)・・・・×? 溶鉱炉は電気なんて使わないだろう。 (4)・・・・×? 酸化物とか出るんじゃないのか?何か呑気な感じで気に入らない。 (5)・・・・×? そんなことはないんじゃないの?呑気な感じが気に入らない。 以上により、消去法で(2)だけが残る。 **********皆様からの情報・ご指摘*****三連星さんに情報をいただきました。ありがとうございます。 選択肢3 転炉で鉄を溶かす(注:銑鉄から鋼鉄にする)場合、酸化熱の発生により熱の補給は不要。 選択肢4 銅鉱石としては黄銅鉱が最も多いが、これは酸化銅でなく硫化銅。 (以上、平凡社 マイペディアより) 選択肢5 石油や石炭の燃焼時に「塩素」の存在注意というのは、原子番号が1つ手前の「硫黄」のことでは? そうすると、消去法で2が正解らしいですが、裏付けが私にはとれません。 ********** **********皆様からの情報・ご指摘*****風太郎さんに情報をいただきました。ありがとうございます。 国内の銅鉱生産はほとんどが黄銅鉱などの硫化銅です。硫化銅の精錬では有毒な硫化ガスなど有毒ガスなどの発生が問題になります。 一方海外だけに分布する「斑岩銅鉱床」という銅鉱床では、地表から150m位までの深度に酸化銅の層があり、その下に硫化銅の層が発達するそうです。そこで斑岩銅鉱床のある鉱山では、露天掘りで酸化銅を、坑掘りで硫化銅をそれぞれ生産しているようです。酸化銅の精錬では、硫化ガスの発生が無い分有毒な廃棄物の発生が少ないのは確かです。 問題文は概ね妥当かと思うのですが、海外で生産されているのが酸化銅であると言い切ってしまうあたりが気になります。せめて「海外の銅山では酸化銅の生産が多い」とか「海外の露天掘り鉱山で生産されるのは酸化銅である」といった表現であればすんなり納得がいくのですが・・・。 まあ最も誤りの少ない選択肢として、私は4が正解ではないかと思います。 <参考サイト>  http://ao_zatsu2.tripod.co.jp/write/kinzoku_19.htm  http://home.hiroshima-u.ac.jp/er/Rres_Y_06.html  http://staff.aist.go.jp/y-watanabe/chile.htm ********** ポリプロピレンの再生には、熱溶解による再成型と熱分解による油化の2つの方法があります。ポリプロピレンは熱分解すると原料のプロピレンに戻るそうなので、そこからまたポリプロピレンを合成するのに回数制限があるとはちょっと考えにくいです。 ポリプロピレンについての豆知識として、次のサイトをおすすめしておきます。  化学繊維ミニ講座(9)・「水より軽いポリプロピレン」http://www.fcc.co.jp/JCFA/sozai-shohin/mini/mini-09.html ********** 一般的には酸化銅よりも硫化銅の方が資源が多いそうです。 しかしながら、「斑岩銅鉱床」については下記のサイトに次のような記述があります。 ※斑岩銅鉱床(Porphyry Copper Deposit)斑岩(ポーフィリー)などの貫入岩に伴う大規模・ 低品位な鉱染状銅鉱床で、環太平洋造山帯、アルプスーヒマラヤ造山帯に 広く分布する。銅の資源として最も重要な鉱床タイプで、世界の銅の50%以上 を供給している。ノースパークス鉱山のE26鉱体は直径200〜300m、 長さが800m以上のパイプ状をなす。  (出典)ノースパークス鉱山の主要鉱体下部開発について http://www.smm.co.jp/w_news/news2001/20010126.html したがって、斑岩銅鉱床の露天採掘による酸化銅鉱石の産出は、世界の銅生産にとって無視出来ない位高い割合を占めていると推測します。 そこで次の3点を押さえておけばいいのではないでしょうか? 1.「斑岩銅鉱床」が重要 2.斑岩銅鉱床では浅い深度に酸化銅の層が、深い深度に硫化銅の層があり、酸化銅と硫化銅の両方が生産される 3.露天採掘では浅い層にある酸化銅鉱割合が高い ********** 斑岩銅鉱床 石原(1977)による解説〔『現代鉱床学の基礎』(203-204p)から〕http://home.hiroshima-u.ac.jp/er/Rmin_K%26K_H1.html 銅供給構造の変化に関する一考察http://www.geocities.com/merij_tokyo/79.html 世界最大の産銅会社CODELCOの挑戦http://www.mmaj.go.jp/mric_web/current/00_09.html 研究紹介http://www.eps.s.u-tokyo.ac.jp/jp/gakubu/chigaku/member/member_pagem_imai.html これらの資料にざっと目を通していただければ、世界の銅鉱石の生産方法が坑内掘りから大規模な露天掘りに、また産出される鉱石は硫化銅から低品位の酸化銅鉱石へ移行していることは明らかです。 酸化銅の精錬では硫化ガスが出ない分、硫化銅に比べれば有毒物質の発生が相対的に少ないのは明らかです。銅イオンそのものにも植物の生長を阻害する作用がありますので有害であるとはいえますが、問題文の記述は誤りではありません。 ********** **********日経コンストラクション2003-5-9号の正解では(2) これに関しては私はわかりません。日経コンストラクションも専門家の意見を参考に作成されているのですが、ここでは根拠を示していただいているという意味で風太郎さんのご意見を取ります。「それは違うぞ」という方がおられましたら、ぜひ情報提供をお願いします。 ※こういうわからない問題は避けましょう。 どうしようもなければ、あまり深く考えないで感覚的に答えます。 ※当初は考えもしなかった「銅鉱石」が正しいのではないかと、これは風太郎さんに大変なお骨折りをいただき結論づけられました。また三連星さんにも情報をいただきました。感謝申し上げます。議論の内容全部は引用しませんでしたが、大変勉強になりました。 ※銅鉱石の生産が、硫化銅から酸化銅に移行していることなど、高校や大学で多くの学生が学ぶことなのでしょうかね?結局、基礎科目で出題するには疑問の残る問題でした。 A4 3----------------------------------------------------------- ナノは10^-9だから、1nmol/l=10^-9mol/lで、さらにこれを1nlなので10^(-9-9)mol=10^-18mol。 1mol中の分子数はアボガドロ数で6*10^23くらいだった(はず)だから、 6*10^23*10^-18=6*10^(23-18)=6*10^5。 これに一番近いのは(2)の10^6。 ※アボガドロ数を覚えていて、これが出てくるかどうかの勝負です。6より細かい数字(正確には6.02)はどうでもいいですが、1023の方を覚えているかどうかですね。 A2 4----------------------------------------------------------- わからない。選択肢だけ見よう。うわー、まるでわからない。 **********皆様からの情報・ご指摘*****つかぬことですがさんに情報をいただきました。ありがとうございます。 多くの触媒は活性化エネルギーを低くして反応し易くするものなので、ひとまず「正しいとはいえない」と言える。しかしガソリンに加えるアンチノック剤の様に反応を置きにくくする負触媒と呼ばれるものも存在するため「誤りともいえない」。他の選択肢は正しいと言える。そこで論理の問題が残る。選択肢1は「正しいとはいえない」のでこれを選べば良いが上の事情を知っている人は「誤りとも言えない」ためストレス(不安や躊躇)が残る。論理を貫けば1を選べるのが、そんなことを受験者(特に解っている人は辛いという仕組み)に要求すべきだろうか。出題者の倫理に欠けると思う。もし負触媒が出題者の念頭になかったのなら単なるお粗末である。(負触媒は独立見出しとして岩波の理化学辞典にも載っている) ********** ※こういう問題は絶対に避けましょう。 A1 5----------------------------------------------------------- まるでわからない。 ※ぜんぜんわからないと思ったらさっさと飛ばしましょう。 A5 6----------------------------------------------------------- 知っているかどうかだけの勝負。 **********JMAM(日本能率協会マネジメントセンター)の正解推定(http://www.jmam.co.jp/tech/)では(3) 私なりに調べた結果、(2)と同じような記述があったので、JMAMに逆らってみたいと思います(どれだけしっかり調べたかといわれると自信がありませんが)。 **********日経コンストラクション2003-5-9号の正解では(3) 日経コンストラクションの正解もJMAMと同じく(3)です。この正解は専門家の意見を参考に作成されているので不安になってきますが、たとえばhttp://www.nig.ac.jp/museum/evolution/F/kodon-01.html では次のような一文があります。 20 種類のアミノ酸が64種類のコドン(終止コドンを含む)によって指定され、普遍遺伝暗号表においても、メチオニン (Met)とトリプトファン (Trp)を除く18種のアミノ酸には複数個のコドンが対応しています。同一のアミノ酸を指定する複数個のコドンは同義コドン(synonymous codon)と呼ばれます。遺伝子DNA上でどの同義コドンが用いられても同じアミノ酸として翻訳されるわけで、でき上がったタンパク質分子は同一です。 私はDNAは門外漢なのですが、上記のような同義コドンが選択肢(2)であろうと考え、日経コンストラクションにも逆らってみたいと思います。「それは違うぞ」という方がおられましたら、ぜひ情報提供をお願いします。 ※DNAの基礎知識(コドンのごく基礎的な知識)を知っていれば一発。DNAのことをざっと知るなら下記サイトがお勧め。 http://web.wtez.net/n/s/ns54007/gene/gene_main.html http://www.kagaku21.net/futuredoor/tominaga/index.shtml A2 7----------------------------------------------------------- (1)・・・・○? ありそうな話。 (2)・・・・×? それはいくらなんでも無理では? (3)・・・・?? あるかもしれない。 (4)・・・・×? それはいくらなんでも無理でしょう。 (5)・・・・?? そんな生物もいるかもしれない。 解答は(2)か(4)(まるで自信なし:後日調べたら(4)) ※DNA、RNAなどに関するある程度の知識があれば解けるでしょう。お勧めサイトは前述しました。 A4 8----------------------------------------------------------- 体細胞クローンのことを言っており、(イ)が体細胞、(ウ)が生殖細胞だから、(1)しかない。 これがわからなくても、羊のドリーは有名だし、老化が顕著であることも一般に知られている。(エ)が羊で(オ)が老化というと(1)しかない。 解答は(1) ※これは単純に知識があるかどうかの勝負です。クローンに関する問題は必ず出るので、基礎知識は押さえておきましょう。  お勧めサイトは以下のようなものです. http://www.interq.or.jp/hokkaido/yosinobu/Technology/Clone.html http://biology.tripod.co.jp/QA/items/kumikae15.html http://www.kagaku21.net/futuredoor/tominaga/page03.shtml A1 ======================================== (5)技術関連 1----------------------------------------------------------- (ア)・・・・○ そのとおり。この時点で(4)か(5)に絞れる。違いは(イ)と(エ)なので、(ウ)はもう読まない。 (イ)・・・・×? 水素ガスを使った燃料電池なんて知らないぞ。だいたい爆発性があるから危ないだろう。時間がなければここで(5)に絞って次に行ってもよい。 (エ)・・・・○ そのとおり。よって答えは(5)に絞られた。 **********皆様からの情報・ご指摘*****三連星さんに情報をいただきました。ありがとうございます。 燃料電池: 知恵蔵1996年版より 「水素燃料を大気中の酸素と電気化学的に反応させ、直接発電させる装置。燃料の水素は天然ガス、ナフサ、メタノールから製造できる。」よって、この部分については選択肢は正しいのですが、 水素を天然ガスやナフサから製造するなら、再生可能エネルギーといえそうにありません。 再生可能エネルギーとは、水力、風力、太陽光、バイオマスなど。 ********** ※正誤組み合わせ式の問題は、確実にわかる選択肢をまず探し、そこから絞り込んでいきます。これに無関係な選択肢は読む必要はありません。 A5 2----------------------------------------------------------- 1,000kW時/u*10%*50u=5,000kW時。 1W=1J/秒、1W秒=1Jだから、5,000kW時=5,000*60*60kW秒=5*103*3.6*103*103J=18*109J≒1.8*1010J 1,000万kcal*40%=400万kcal≒1,700万kJ=1.7*107*103J=1.7*1010J よって、1.8*1010/(1.7*1010)≒1 ※とにかく単位をそろえることです。1W=1J/secという単位換算の知識がないと解けません。 A2 3----------------------------------------------------------- 題意に従い、高中低3ランクでリスク判定する表を埋めれば下表のとおりで、選択肢で表に合致しているのは(2)のみ。 影響度 大 中 小 生 高 高 高 中 起 中 高 中 低 確 低 中 低 低 率 zzz **********JMAM(日本能率協会マネジメントセンター)の正解推定(http://www.jmam.co.jp/tech/)では(2) これは、影響大−確率低のマスをどうみるかの違いだと思います。普通は右図のように「リスク回避」あるいは「リスク削減」と、「リスク保有」の2つに分けた評価しかないんですが、問題ではこれを3ランク評価にしたので意見が分かれてしまっています。 ※リスクは毎年出ています。リスクの定義、リスクマトリクスは知っておきましょう。  リスクに関する基礎知識導入には、Webラーニングプラザの総合技術監理コーナーがお勧めです。将来の技術士総監部門受験にも役立ちます。 http://weblearningplaza.jst.go.jp/ ※おおむね問題と同じ条件での定性的なリスク評価図は右図のようなものです。  ここで「リスク削減領域」をリスク高、それ以外をリスク中・リスク小とします。  単純にリスク保有(図の緑の領域)の6マスをリスク中・小それぞれ3マスづつに分けるなら、対角線上の3マスが「リスク中」となります。 A2 4----------------------------------------------------------- 消去法で解ける。 (1)・・・・○ もっともらしい。 (2)・・・・○ そんな気がする。 (3)・・・・○ ありそうな話だ。 (4)・・・・? どうだろう?学者バカともいう。産学協同も最近の話じゃないか? (5)・・・・○ そうだと思う。「ああ野麦峠」なんかそうだ。 **********JMAM(日本能率協会マネジメントセンター)の正解推定(http://www.jmam.co.jp/tech/)では(3) (3)はいかにもありそうな話に思えます。「そんなことはなかった」と言明することのほうがむずかしいと思うので、ここでもJMAMに逆らってみます。 ※知識よりも感覚の問題です。 A4 ////////////////////////////////////////////////////////////////////// 技術士第一次試験 平成13年度 基礎科目 解答案 平成13年度基礎科目について、私なりに解答を出してみました。 一部、後でインターネットなどで正解を調べたものもありますが、大部分は何の勉強もなしに解いてみたものですので、正解であるかどうかは保証できません。特に微積分大嫌い人間のため、その方面の解答は全滅状態です。 ただ、参考になるようにと思い、解答決定までのプロセスをそのまま書きました。わからない問題はとんでもない解き方もしていますが、それも含めて参考になればと思います。 ======================================== (1)設計・計画に関するもの 1----------------------------------------------------------- 接点で分岐するものとしないものがある。分岐しないものは90%の確率で次接点に到達する。 分岐するものは、各々が90%の確率なので、片方の経路でこぼれた物・情報などももう片方の経路で90%の確率で助かる。大学受験で言う「滑り止め」。取りこぼし確率は10%*10%=1%、よって信頼性は99%。 よって、DよりAの信頼性が高い。AとEは似ているが、分岐接点が1つ多い。この分だけわずかだが取りこぼしが出てくる。よってAの信頼性のほうが高い。 BやCは分岐ルートの中間に接点があるので、そこでまた90%が取りこぼされる。つまり、中間接点のある分岐ルートの信頼性は90%*90%=81%になる。よってA>B。 Cは、中間接点つき分岐ルートが3つある。1つあたりの取りこぼし率は100%-81%=19%。これが3分岐しているので、19%*19%*19%≒0.23=0.008=0.8%。よってこの部分の信頼性は99.2%。わずかにAより高い。 **********皆様からの情報・ご指摘*****aokiさんに情報をいただきました。ありがとうございます。 システム工学の基礎問題です。 @直列システムの稼働率=システムaの稼働率×システムbの稼働率 A並列システムの稼働率=1−(1−システムaの稼働率)×(1−システムbの稼働率) に従い、セオリー通りに進めれば良い。 A:並列部分=1−(1−0.9)×(1−0.9)=0.99   全体の稼働率は直列システムの稼働率の式による。 全体の稼働率=0.9×0.99=0.891 B:並列部分=1−(1−0.9×0.9)×(1−0.9)=0.981  全体の稼働率=0.9×0.981=0.883 C:並列部分=1−(1−0.9×0.9)×(1−0.9×0.9)×       (1−0.9×0.9)=0.993  全体の稼働率=0.9×0.993=0.893 D:全体の稼働率=0.9×0.9=0.81 E:全体の稼働率=0.99×0.9×0.99=0.882 解答は(3) *計算時間を短縮するため、すべてに共通して直列部90%を除外して比較しても良い。  ほかにも、いろいろ考えれば計算不要な部分もあるが、数学に慣れた者は考えているよりセオリー通り進めた方が間違いなく解けます。 ********** ※ややこしいのでこういう問題は後回しにして、他で答えられたらこっちはやめておくのが懸命です。 ※しかしaokiさんの解答はさすが!ですね。なるほど、これはシステム稼働率の話なんですね。  数学が得意な方の解答と、感覚だけで解いている者(ワタシ)の解答を見比べると、まったく汗顔の至りです。 A3 2----------------------------------------------------------- 確率1/(X+1)で10億円の被害→10/(X+1)億円。コストは2X/5億円。トータルコストなので両者の合計が少ないほど良い。 面倒なので(わからないので)トライアル計算する。 (1)・・・・被害10/2.5=4、コスト3/5=0.6、合計4.6 (3)・・・・被害10/4.5=2.2強、コスト7/5=1.4、合計3.6強 (5)・・・・被害10/6=1.7弱、コスト10/5=2、合計3.7弱 (3)と(5)の間に答えがある。 (4)・・・・被害10/5=2、コスト8/5=1.6、合計3.6 (3)より(4)のほうがわずかに小さい。 **********皆様からの情報・ご指摘*****aokiさんに情報をいただきました。ありがとうございます。 最低値を求める問題です。y=f(x)の式を組み立てて微分を行い、 dy/dx=0の時のXの値が最高・最低、と言うセオリーで進めれば難しく考えなくても確実に解けます。 y=f(x)/g(x)のとき 公式dy/dx={f’(x)×g(x)- f(x)×g’(x)}/g(x)^2 y=10/(X+1)億 + 2X/5億 =(2X^2+2X+50) / 5(X+1)  =(2/5) × (X^2+X+25) / (X+1) 公式dy/dx={f’(x)×g(x)- f(x)×g’(x)}/g(x)^2 に当てはめて dy/dx =(2/5)×{(2X+1)×(X+1)-(X^2+X+25)×1}/(X+1)^2 =(2/5)×{2X^2+3X+1-X^2-X-25}/(X+1)^2 =(2/5)×{X^2+2X-24}/(X+1)^2 =(2/5)×(X-4)×(X+6)/(X+1)^2 =0 X>0の時、X=4 解答は(4) *すべて計算したら6分、微分で3分で解けました。 ********** **********皆様からの情報・ご指摘*****ayaさんに情報をいただきました。ありがとうございます。 最近解答案にaoki様からの情報が追加されておりましたが, どれも明確な解答ばかりで私もとても勉強になりました。 ただ,微分の方法について一言だけ・・・。 y=10/(x+1)+2x/5の微分をy=f(x)/g(x)の微分として公式を使うのは, ちょっと複雑すぎると思いました。 知ってれば単純な公式なので出てきやすいのですが, これからわざわざ覚えるには抵抗を感じる公式で,さらに計算も大変ですよね。 10/(x+1)と2x/5を別々に微分してしまえば,もっと簡単に解けると思います。 y=10/(x+1)+2x/5 のときのdy/dxについて。 dy/dx={10/(x+1)}'+(2x/5)' ここで,x+1=uとおくと,dy/dx=(dy/du)*(du/dx)なので,   ={-10/(x+1)^2}*(x+1)'+2/5   =-10/(x+1)^2+2/5   ={2(x+1)^2-50}/{5(x+1)^2}   =(2/5)*{x^2+2x-24}/(x+1)^2   =(2/5)*(x-4)*(x+6)/(x+1)^2 dy/dx=0のとき x>0より,x=4 よって,解答は(4) 使うのは,dy/dx=(dy/du)*(du/dx) だけです。 単純な公式なのでこれなら覚えやすいと思います。 ********** **********皆様からの情報・ご指摘*****Dr.nyasuさんに情報をいただきました。ありがとうございます。 f(x)=10/(x+1)+2x/5=10/(x+1)+2(x+1)/5-2/5 10/(x+1)>0,2(x+1)/15>0 なので相加・相乗平均の関係を用いて f(x)≧2√(10/(x+1)*2(x+1)/5)-2/5=4-2/5=18/5=3.6 等号成立は 10/(x+1)=2(x+1)/5 (x+1)^2=5^2 x+1=±5 x>1 より x=4 (答) ポイントは、a>0,b>0の時、相加・相乗平均の関係 (a+b)/2≧√(a*b) 等号成立条件:a=b が成り立ち、これを利用できるようにf(x)を変形するところです。 【相加・相乗平均の関係の証明】 a>0,b>0のとき√a,√bが定義でき (√a-√b)^2≧0 が成り立つ。 等号成立はa=bの時。 左辺を展開するとa-2√(a*b)+b≧0となり、整理すると、相加・相乗平均の関係となる。 ********** ※一発解答式を作ろうとして考えているより計算してしまったほうが(私のとっては)速いです。電卓(四則演算だけできればいい)があれば、もっと早いです。 ※さすがaokiさんは微分を使われています・・・・感心することしきりです。こういう解き方がパッと出てくるということが、身についた勉強をしているということなのですね。 ※ayaさん、さらに単純化していただき、ありがとうございます。さらに感心です。 ※Dr.nyasuさんは相加・相乗平均の関係はエレガントです。最初はちょっとわかりにくいですが、紙に自分で式を書いて理解するよう努めてみてください。14年度にもこの方法で説ける問題が出ています。これを身につければ百人力ですね。 A4 3----------------------------------------------------------- (1)・・・・× むしろこれを最も想定している。 (2)・・・・× 「なんら」なんて無責任な・・・・。 (3)・・・・× アメリカによく訴訟を起こされてたなあ。 (4)・・・・? これは安全性に関する法律だったような? (5)・・・・○ 最近の家電製品は警告だの注意だのごちゃごちゃ書いてあるよなあ。 ※1つ1つ正確に理解しようとすると時間がかかるので、とにかくざっと斜め読みすることがポイントです。 A5 4----------------------------------------------------------- (1)・・・・× それはあまりに偏狭では。 (2)・・・・× ごく簡単なことなら頭の中で考えることもある。プログラムとか。 (3)・・・・× 趣味のくだらない造作とか。 (4)・・・・○ 何かを作ろうと思わないと意味がない。 (5)・・・・× 他に能がないヒトっているじゃない。 ※ 最初は(4)を「ビーバーにはダムを作るという目的意識はあるだろう」と考え×にして、消去法で解答を(1)にしていましたが、青い炎さんに「ビーバーだからどうというのではなくて、どんなものが設計とはいえないかを問うているのだから(4)は○では」とご助言をいただき、「あっ、そうか」と納得しました。題意を読み取る力が不足していました。 A4 5----------------------------------------------------------- (ア)・・・・インターネットといえばCALS。 (イ)・・・・人物を知らずとも、文章からユニバーサルデザインしかない。 (ウ)・・・・国際規格といえばInternational Standard Organization=ISO。 ※環境マネジメントISOは14000sですが、ISOが9001か14001かは知らなくても解けます。「解答できればOK」が鉄則です。 A1 6----------------------------------------------------------- (1)・・・・? まあそうかもね。 (2)・・・・× そんな歯向かうようなこと・・・・。ここでクレームを組み入れなきゃ。 (3)・・・・○ もっともらしい。 (4)・・・・○ もっともらしい。 (5)・・・・○ もっともらしい。 ※斜め読みがポイント。心に引っかかる文章をピックアップできる感覚(常識感覚・倫理感覚など)が大切です。 A2 ======================================== (2)情報・論理に関するもの 1----------------------------------------------------------- 例えば構造化BASICで簡単にプログラム化すると、 x=70:y=50 r=x MOD y do until r=0 x=y y=r r=x MOD y loop print y となるが、面倒なのでトライアル計算する。 (1回目)r=70/50のあまり=20→x=50、y=20 (2回目)r=50/20のあまり=10→x=20、y=10 (1回目)r=20/10のあまり=0 ここで終了。このときのyは10。 ※繰り返し計算であることさえわかればOKです。実際にプログラム化しなくてもよいが、プログラム構造がパッと浮かぶかどうかが勝負です。 A3 2----------------------------------------------------------- AとBを読んでいる→A・B両紙購読者で6%。 でもCは読んでいない→ABC全紙購読者1%ではない。 よって、6%−1%=5%。 つまり、右図(ベーン図)のA∩BからA∩B∩Cを除したものです。 ※不要なデータがいっぱい羅列してありますが、必要なのは2データのみです。これに気づくかどうかの勝負です。 ※右図のような「ベーン図」にすると理解しやすいと、Nagaseさんにご教示いただきました。ありがとうございました。 A2 3----------------------------------------------------------- いろいろ書いてあるが、「この点配列の持つ情報量は1024ビットとなり」、「16ビットあれば十分である」とあるので、単純に割り算。 1024/16=・・・・暗算しなくても、「100よりは小さいが、50よりは大きい」くらいはすぐわかるので、ここで選択肢を見る。 ※必要なデータは2つだけだということに気づくかどうかの勝負です。また、パッと暗算できない計算を、数字を出してそれを見てからでないと判断できないのはダメです。「このあたり」という概算、イメージ計算ができることが必要です。 A4 4----------------------------------------------------------- (5)の「発信元と受信先の間に通信線が確立されてから」が引っかかった。それはパソコン通信の話で、インターネットはサーバに蓄積されたメールを読み出すはずだろう。 ※とにかく1回ざっと読むこと。引っかかる言葉がなければ、あるいは理解できなければ、「そうかもしれないなあ」ということで頭の中で「○?」をつけて次へ進みます。 A5 ======================================== (3)解析に関するもの 1----------------------------------------------------------- 一方が20℃、もう一方が40℃。真ん中より40℃側。だから平均30℃より高い。だから(5)。 (1)と(2)はLに数をかけているけど、Lは長さで温度ではない。だから感覚的におかしい。 ※余計なことは考えず、素直に解けばOKです。20+(40-20)*3/4など不必要な計算はしません。頭の中で棒を描くように。 A5 2----------------------------------------------------------- ぜんぜんわからない。差分法なんていうんだから引き算かな。(3)はこれだけ「/h^2」だから違うだろうな。 そうすると(1)か(4)((2)と(5)は足し算)だけど、(1)は単純すぎっぽい。 **********皆様からの情報・ご指摘*****伏龍さんに情報をいただきました。ありがとうございます。 (定義)導関数とは微分係数の変化を表す係数で,式ではf’(x)=lim(h→0)〔f(x+h)−f(x)〕/hとなります.だから,この問題では,点x@での差分はu(i+1)−u(@)であり,その単位(格子)幅はhなので,du/dx=〔u(i+1)−u(@)〕/h(正解は@)です. ********** **********皆様からの情報・ご指摘*****aokiさんに情報をいただきました。ありがとうございます。 解析問題は微分の基本、及び「差分法」「有限要素法」「境界要素法」の概念習得ですね。 2.「差分法」の問題ですね。 差分法は解析領域を格子によって分解し、格子幅hに対して du/dx≒[u(i+1)−u(i)]/h のように du/dxの近似値を算定する差分表現であり、格子幅hを小さくすることにより精度が上がる。 lim(h→0)により du/dx=[u(i+1)−u(i)]/h となる。 難しいことを述べましたが、「差分表現」「格子幅」といった差分法の用語を知らなくても微分の定義から解答は推測できますね。 3.「有限要素法」は、領域を三角形、四角形等の単純な形状に分割し、その挙動を「変分法」に基づいて求める方法です。 「変分法」・・・微分方程式を1回微分して、停留条件から求める。 4.高校の教科書を開かなくても、微分の基本公式  d(X^n)/dX=nX^(n-1) を覚えればセオリー通りに短時間で解けます。 ********** ※パッと見てわからない問題は飛ばしておき、他にどうしようもなくなってから解くのが得策です。そもそも知識がなければ解けるわけがないので、上記のように感覚的に解けばいいし、他の設問の解答番号とのバランス、エンピツころがしなどでもかまいません。 ※伏龍さんのおかげで正解がわかりました。択一セオリーでいいところまでは詰めてましたね。でも最後で間違ったら一緒ですね。 ※aokiさん、わかりやすい解説ありがとうございます。高校でもっと真面目に数学をやっておけばよかったと痛感します。 A1 3----------------------------------------------------------- ぜんぜんわからない。 (1)・・・・○? もっともらしい。 (2)・・・・○? ソフトなんかは格子状メッシュだったような。でも空洞のところなんか変形してたな。 (3)・・・・?? なんのこっちゃ? (4)・・・・×? 「のみ」ってのが気に入らない。 (5)・・・・○? 仕事でやったヤツの話ではそのとおりらしい。 (自信なし) ※どうせ不得意分野の問題は避けるので、もし選択せざるを得なくなってもこの程度で十分です。 A4 4----------------------------------------------------------- 質量の1/2乗に反比例なので、単純に考えれば10001/2倍になる。ざっと30倍程度。 密度が一定だから、体積も1/1000。つまりxyzの長さはそれぞれ1/10。よって面積は1/100。よって表面積は1/100。 表面積の1/4乗に比例なので、1/1001/2=1/10、1/101/2≒1/3。 よって、30倍*1/3倍=10倍。 ※単純に、小さくなると振動は細かくなるという一般常識から、元より大きくなる→(1)か(2)と絞り込んで、あとは質量の計算だけして、「表面積を考慮するとこれより小さくなる」から30より小さく元より大きい選択肢として(2)を選んでもOKです。 A2 5----------------------------------------------------------- パス。 **********皆様からの情報・ご指摘*****伏龍さんに情報をいただきました。ありがとうございます。 ∂ψ/∂x=2−2xy,∂ψ/∂y=−x2なので,点(1,−1)での刄ユ=(2−2・1・(−1),−12)より,刄ユ=(4,−1)となり,正解はAです. ********** ※私は微積分が大嫌いです。(笑) ※伏龍さん、ありがとうございます。こういう問題は、択一セオリーも何もあったものではありませんね。高校の教科書を改めて開く気力もありませんでした。 A2 ======================================== (4)材料・化学・バイオに関するもの 1----------------------------------------------------------- これは単純に(4)がおかしい。金属の違いは原子の違いによる。 (1)〜(3)および(5)は一般知識として正しい。 ※知識が不足していれば、(1)高温で原子の運動が激しくなる、電気伝導性が下がる、(2)金属が不透明、(3)光沢がある、(5)展性があるという性質そのものは正しいということから類推できるかもしれません。 A4 2----------------------------------------------------------- (1)・・・・×? ポリマーになってるからじゃないか? (2)・・・・×? 何でも油に溶けるようなことはないぞ? (3)・・・・○? そんな気がする。ポリマーというやつかな。 (4)・・・・×? そうなのか?展性は自由電子の性質によるはずだが。プラスチックのは単なる変形じゃないのか? (5)・・・・×? 「だけ」ってのが気に入らない。 ※こういうわからない問題は避けましょう。 A3 3----------------------------------------------------------- 鉄鋼業では石炭などを主に燃やすはず。よって(3)か(5)。 化学工業は電気を使うかもしれない。また鉄鋼業は電気はほとんど使わないだろう。 ※1/2にはなんとか絞れるが、それも自信がしっかりあるわけではない。こういう問題もできれば避けたいものです。 A3or5 4----------------------------------------------------------- 単純に不活性ガスが生成物としては一番いいはず。 ※(4)、(5)は窒素酸化物、(2)、(3)は硝酸性窒素です。 A1 5----------------------------------------------------------- (1)・・・・○ そのとおり。 (2)・・・・× 相補的塩基対は常にAに大してT、Gに対してC。        そんなしょっちゅう間違えて、まして3重らせんなんて、そんなことになったら大変。 (3)・・・・○ そのとおり。 (4)・・・・○ そのとおり。 (5)・・・・? そうなのか?知らない。 ※DNAの基礎知識を知っていれば楽勝。というより常識問題ですね。DNAのことをざっと知るなら下記サイトがお勧め。 http://web.wtez.net/n/s/ns54007/gene/gene_main.html http://www.kagaku21.net/futuredoor/tominaga/index.shtml A2 6----------------------------------------------------------- ※これは単純に知識があるかどうかの勝負です。クローンに関する問題は必ず出るので、定義は記憶しておきましょう。  お勧めサイトは以下のようなものです. http://www.interq.or.jp/hokkaido/yosinobu/Technology/Clone.html http://biology.tripod.co.jp/QA/items/kumikae15.html http://www.kagaku21.net/futuredoor/tominaga/page03.shtml A4 7----------------------------------------------------------- (ア)・・・・生物進化に従って出現した光合成ができる生物だから、藻類なんかだろう。これで答えは(2)か(4)。 (イ)・・・・遺伝暗号か細胞小器官かといえば、後者しかないだろう。これで(2)に決定。 (ウ)・・・・念のため。「DNAの遺伝暗号がわずかに異なる」、正しい文章になっている。「DNAの細胞小器官」は変だ。 (エ)・・・・「筋肉運動のエネルギー源がATP」、正しい。 ※(ウ)だけでもわかります。DNAと遺伝情報がくっついてさえいれば、「DNAのATP」とか「DNAの細胞小器官」ではおかしいことがすぐわかります。 A2 ======================================== (5)技術関連 1----------------------------------------------------------- (1)・・・・○? 中国が日本より多いということはないだろう。ただ1998年、1/2はわからない。 (2)・・・・×? モノが違うんだから、同じということはないんじゃないかなあ。 (3)・・・・○? メタンなどが地球温暖化に寄与しているのはそのとおり。でもパイプからのもれかな? (4)・・・・○ これはそのとおり。 (5)・・・・○ これもそのとおり。 ※消去法でも解けます。 A2 2----------------------------------------------------------- (1)・・・・× 京都会議は二酸化炭素排出規制。 (2)・・・・× 同じ概念。少なくとも相反するものではないことは言葉からしてわかる。 (3)・・・・× ダイオキシンに即効性はない。 (4)・・・・○ このとおりだが、わからなくてもよい。 (5)・・・・× 地球には「大絶滅」がある。 ※(1)、(2)、(3)は常識問題。(5)は知識が必要ですが、恐竜絶滅などを思い浮かべればわかると思います。 A4 3----------------------------------------------------------- 太陽エネルギーは1.2*1034の44*108分の1だから、1.2/44*10(34-8)≒0.03*1026=3*1024 化石エネルギーは3*1021の1/10だから、3*1020 よって、3*1024/(3*1020)=1*10(24-20)=104 ※べきの概算(べき部分の加減)ができれば簡単です。 A5 4----------------------------------------------------------- 2.1/5.5=1/2と1/3の間あたりだが、火力発電の効率は約40%なので、ざっと1/5.5=1/5弱。 ※火力発電効率の値を知らないと(1)になってしまいます。これはやや難しいか。 A3 5----------------------------------------------------------- これは単なる知識。知らなくても下記のようにある程度は解ける。 (1)・・・・×? 小さなミスもいっぱいあるが、そのたびに会社がつぶれそうにはならないだろう。 (2)・・・・×? 確率でいくなら、しょっちゅう起こる小さなミスがリスク大となる。 (3)・・・・×? カネの問題か?引っかかる。 (4)・・・・×? (2)と同じ。 (5)・・・・○? なんとなくもっともらしい ※リスクの定義は知っておきたいところです。 A5 6----------------------------------------------------------- (1)は人間の誤操作対処、(3)は損傷許容、(4)は耐故障性の代表的システム、(5)は読んで字のごとく。 ※知らないと解けません。下記サイトなどを参照。 http://member.nifty.ne.jp/tsato/terms/failsafe.html A2 7----------------------------------------------------------- わからない。話の流れからしてヨーロッパではなさそうだ。 ブラジルもいくらなんでも・・・・。日本かロシアだなあ。手前味噌で日本ってことはないだろう。 ・・・・と考えていたのですが、後で調べたら、東大が世界で最初の工学部をもった総合大学らしいです。 ※最後は知らないと解けません。こういう問題は避けましょう。 なお、「東大が世界で最初の工学部・・・・」に関する資料は例えば下記へ。 http://www.hitachi-hitec.com/sapiens/018/ajsa0183.html http://www.rinshoken.or.jp/direct/ui-00.htm http://www.21ppi.org/japanese/thesis/200112/p14_22.pdf A3 8----------------------------------------------------------- もともとは「創造主を滅ぼす存在たるロボット」に対する恐れ、自分の作ったロボットなどの人工生命に人類が滅ぼされるという「ターミネーター」のような世界に対する恐れです。「フランケンシュタイン症候群」ともいいます。 ※知らないと解けません。 A1