第31回 臨床工学技士国家試験 午前 第57問
システム工学第31回午前
第31回 臨床工学技士国家試験 午前 第57問(システム工学)の正答は 5 です。図1は 1/(s+1) と G(s) の直列結合なので、全体の伝達関数は積 G(s)/(s+1)。
問題
図1と図2の伝達関数は等しい。図1中の伝達関数G(s)はどれか。ただし、s をラプラス変換の演算子とする。
- 1. 1/(s+6)
- 2. 2/(s+6)
- 3. (1/2)・1/(s+5)
- 4. 1/(s+5)
- 5. 2/(s+5) ✓
正答:5番
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この問題の正答率(MEカコモン利用者の実データ)
初回正答率 44.4%参考値
18人の初回解答から算出(2026年10月21日時点)。母数が少ないため参考値です
同じ利用者の2回目以降の解答は除外しています(再挑戦を含めると正答率は実力より高く出るため)。国家試験の公式発表値ではなく、MEカコモンで実際に解かれた記録にもとづく数値です。
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解説
■ 正答:5番 — 2/(s+5)
図1は 1/(s+1) と G(s) の直列結合なので、全体の伝達関数は積 G(s)/(s+1)。図2の分母を因数分解すると s²+6s+5=(s+1)(s+5)。
G(s)/(s+1)=2/{(s+1)(s+5)} → G(s)=2/(s+5)
【各選択肢の解説】
1. 1/(s+6)
❌ 誤り。分母に6sの係数6を使った形で、分子の2も抜けている。正しくは2/(s+5)。
❌ 誤り。分母に6sの係数6を使った形で、分子の2も抜けている。正しくは2/(s+5)。
2. 2/(s+6)
❌ 誤り。分子2は合うが、分母が(s+6)。1/(s+1)×2/(s+6)=2/(s²+7s+6)で図2と一致しない。正しくは2/(s+5)。
❌ 誤り。分子2は合うが、分母が(s+6)。1/(s+1)×2/(s+6)=2/(s²+7s+6)で図2と一致しない。正しくは2/(s+5)。
3. (1/2)・1/(s+5)
❌ 誤り。分子が1/2になっている。1/(s+1)を掛けても分子は変わらないので、図2の分子2はG(s)がそのまま持つ。正しくは2/(s+5)。
❌ 誤り。分子が1/2になっている。1/(s+1)を掛けても分子は変わらないので、図2の分子2はG(s)がそのまま持つ。正しくは2/(s+5)。
4. 1/(s+5)
❌ 誤り。分母は合うが分子の2が抜けている。1/(s+1)×1/(s+5)=1/(s²+6s+5)で図2の半分。正しくは2/(s+5)。
❌ 誤り。分母は合うが分子の2が抜けている。1/(s+1)×1/(s+5)=1/(s²+6s+5)で図2の半分。正しくは2/(s+5)。
5. 2/(s+5)
✅ 正しい。直列結合は伝達関数の積なので、1/(s+1)×2/(s+5)=2/(s²+6s+5)となり図2と一致する。
✅ 正しい。直列結合は伝達関数の積なので、1/(s+1)×2/(s+5)=2/(s²+6s+5)となり図2と一致する。
【試験対策ポイント】
- ブロック線図:直列=積、並列=和、負帰還=G/(1+GH)
- 2次の分母は因数分解して、分かっているブロック(s+1)で割る
- 答えを掛け戻して検算する
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