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Mathematics Senior High

面積の方なのですが、積分範囲は、0から√eの x^2/2e-logxではいけないのはなぜですか。なぜそのような解き方をしているのでしょうか。

解答 00000 基本 例題 179 接する2曲線と面積 曲線 y=logx が曲線 y=ax2と接するように正の定数αの値を定めよ。 また, そのとき,これらの曲線と x軸で囲まれる図形の面積を求めよ。 [信州大」 基本 85 176 17 指針(前半)2曲線y=f(x), y=g(x) が点 (b,g) で接する条件は y=f(x)) |f(p)=g(p) y 座標が一致 共通接線 |f'(p)=g'(p) 傾きが等しい y=g(x) 接する (p.147 基本例題 85 参照。) (後半)(前半)の結果から2曲線の接点の座標がわかるか ら,グラフをもとに2曲線の上下関係をつかみ、面積を 計算。 なお,面積の計算には [1] x 軸方向の定積分 P [2] y 軸方向の定積分 の2通りが考えられるが,ここでは [1] の方針で解答してみよう。 f(x)=logx, g(x) =ax2 とすると f'(x)=1/12g'(x)=2ax 2曲線 y=f(x), y=g(x) がx=cの点で接するための条件 logc=ac² は ① かつ =2ac C ②から a= (3 2c2 <①:f(c)=g(c) ②:f'(c)=g'(c) ③①に代入して logc= 2 ゆえに =√e したがって a= このとき、接点の座標は よって, 求める面積Sは (√e, 1/1) s=S/xdx-Slogxdx = Do 2e -[4-[logx-x]" 2e XC = 1/1√e-(1√e-√e+1) -√√-1 12 S 1 2c2 = /y=logx 12 2e 1 y= 2e √e x² x (後半) の別解 (指針の [2] による) y= ±±±±x² (x≥0) 2e ⇔x=√2e y=logx⇔x=eカ s=$(e-√zey) = [e³ 2√2 y√y] 3 2√2e 1 =√e- 3 2 3 1-2 |

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Mathematics Senior High

(2)の解き方がわかりません。解説お願いします。 また、逆関数にしたくてもできない時に、置換積分をする理由を教えて下さい。

基本 例題 178 曲線x=g(y) とy軸の間の面積 次の曲線と直線で囲まれた部分の面積Sを求めよ。 (1) y=elogx, y=-1, y=2e, y 軸 0000 (2) y=-cosx (0≤x≤n), y= x=1/2 1 y=- y軸 2 p.300 基本事項 3 重要 184- 指針 まず、曲線の概形をかき, 曲線と直線や座標軸との共有点を 調べる。 (1) y=elogx をxについて解き, yで積分するとよい。 y x=g(y) d .....xについての積分で面積を求めるよりも, 計算がらくに なる。 常に g(y)≥0 C (2)(1) と同じように考えても, 高校数学の範囲ではy=-cosx を x=g(y) の形にはできない。 そこで置換積分法を利用する。 (1,2) ともに別解 のような, 長方形の面積から引く方 s=$g(y)dy 法でもよい。 (1) の別解 (長方形の面積 x=ex から引く方法) S=e2(2e+1) (1) y=elogx から x=ee JA 答 よって -1≦x≦2eで常に x>0 2e S=Seedy=[ee] =e•e-e.e-c e2. 2el S 12e e2 =2e3+e² 7-12-2 (2)y=-cosx から dy=sinxdx よって S=Sª‚xdy=S*=* 3 xsinxdx =-x x COS x 1 + 3 π cosxdx =-27 ·(-1)+ 1.1/1 π π + +0= 3 TC 2 3 2 +sinx| 2-3 3 12 -1 2e+1 2 ya y 1 1 2、 0 8 S - π 3. 3 12 → → 1223 π y=COSA 123 122 12 π -(elogx+1)dx -[e(xl0gx-x)+x] =e³-e¹- (2)の別解 (上と同じ方法) S=11x · (+1) -S 2 -cosx+ 1/2)dx x+sinx−2x] π 2 x 半の曲線と直線で囲まれた部分の面積Sを求めよ。 1 fich

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Mathematics Senior High

2条と1条の連立方程式ってどうしてもできないんですか?

606 基本 例 13 ベクトルのな (1) p正の数とし, ベクトル = (1,1)と6=(1, -p) があるとする。 とものなす角が60° のとき, の値を求めよ。 いま (白) | (2) à = (-1, 3), (m,n) (mとn は正の数), |=√5のとき, aと 解答 なす角は45°である。このとき,m, nの値を求めよ。 内について、 a.b=|a||6|cos 0, ab=ab+ab の2通りで表し、これらを等しいとおいた方程式を利用する。 P.603 基本事項 (1)ではp,(2)では m,n の値がいずれも正の数であることに注意。 (1) ・6=1・1+1(-p)=1-p |a|= √1²+1²=√2, |6|=√1²+(−p)²=√1+p² a1= |a|||cos60°から 1-p=√√√√1+p² × 成分による表現。 定義による表現。 ①の両辺を2乗して整理すると よって p=2±√3 -p2-4p+1=0 p=2-√3 ここで,①より, 1-p>0であるから ゆえに 0<p<1 (2)16=5から 16=5__ ①の右辺は正。 よって、 120であるから、 注意 ①の左辺は 1-p> が出てきたと きは、かくれた条件 よって m²+n2=5 O≥0,√ 0に注意 ||=√√(-1)2+32=√10 であるから 1 a.t=|a||6|cos 45°=√10・√5. =5 定義による表現。 √2 また, a1=1・m+3.n=-m+3n であるから 成分による表現。 -m+3n=5 ゆえに m=3n-5 ② ②①に代入して (3-5)2+n2=5 よって n2-3n+2=0 ゆえに (n-1)(n-2)=0 これを解いて n=1,2n>0を満たす) ②から n=1のときm=-2, (1 (2 n=2のときm=1 も正の数であるから, 求める m,nの値は m=1, n=2 練習 (1) p=(-3,-4) と g = (a, -1) のなす角が45° のとき,定数αの値を求めよ。 (2)=(1,√3) とのなす角が120°, 大きさが210 であるベクトルを求め 13 よ。

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青茶51 αβが負ならDは正^_^がなぜ成り立つのか教えて欲しいです

PLASTICERA 88 基本 例題 51 2次方程式の実数解の符号 0000 | 2次方程式 x2(a-10)x+a+14=0が次のような解をもつように, 定数αの の範囲を定めよ。 X (1) 異なる2つの正の解 (2) 異符号の解 指針 与えられた方程式の解をα, B として,次の同値関係を利用する。 異なる2つの正の解⇔D> かつα+B> 0 かつαB>0 異なる2つの負の解D> かつα+β<0 かつ af>0 異符号の解 ⇔αβ<0 p.87 基本事項 2次方程式2-(a-10)x+α+14=0の2つの解をα, β と (1) (2) ともに,数学で学 解答 し, 判別式をDとする。 D={-(a-10)}-4(a+14)=α-24a+44 ここで 解と係数の関係から =(a-2)(a-22) α+β=a-10, aβ=a+14 (1) α≠β,a>0, β > 0 であるための条件は 習した2次関数のグラフを 利用して考えることができ る。下の検討 参照。 基本 例題 2次方程式 値の範囲を定 (1) 2つの解 (2)1つの角 指針 2次 (1) (2) 以上 ⑥以利 利用 2次 解答 別式 D>0 かつ α + β > 0 かつ a > 0 異なる2つの正の解とあ D > 0 から ゆえに (a-2)(a-22)>0 るから, αキβ で D>0 解① (1) a<2, 22<a ...... ① α+β> 0からα-10>0 よって >10 aβ > 0から a +14> 0 よって a>-14 ① ② ③ の共通範囲を求めて a>22 (2)α,βが異符号であるための条件は aβ<0 ...... [ ① -14 2 10 22 a ゆえに a +14 < 0 よって a<-14 αβ <0ならD>0は常に 成り立つ。 グラフの利用 検討 2次関数f(x)=x²-(a-10)x+α+14 のグラフを利用すると, α<βとして (1) f(x) (1) D=(a-2)(a-22)>0, a-10 + x=1~10 (2) f(x)↑ 2 軸について x= ->0, 2 f(0)=α+14>0 (2) f(0)=a+14 < 0 0α B 0 a 13 練習 2次方程式x2-2(k+1)x+2(k'+3k-10)=0の解が次の条件を ② 51kの値の範囲を求めよ。

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⑵なぜ1になるの?

452 本 例題 65 確率密度関数と確率 (1) 確率変数Xの確率密度関数が右の f(x) で与えられているとき, 次の確 率を求めよ。 (ア) P(0.5X1 (イ) P(-0.5≦x≦0.3) 00000 f(x)=(1+x (05*51) x+1(-1≦x≦0) (2) 確率変数 X のとる値xの範囲が 0≦x≦3 で,その確率密度関数が f(x)=k(4-x)で与えられている。このとき,正の定数kの値を求めよ。 CHART & SOLUTION 確率密度関数と確率 (確率の総和)=1⇔ (全面積)=1 (1) 連続型確率変数Xの確率密度関数f(x) において P(a≤x≤b) p.450 基本事項 =(曲線y=f(x) とx軸, および2直線x=a, x=6で囲まれた部分の面積) (2) 確率変数Xのとる値xの範囲が 0≦x≦3 であるから 解答 P(0≦x≦3)=1 すなわち Sk(4-x)dx=1 (1) (ア) P(0.5≦x≦1)=1/2×0.5×0.5=0.125 (イ) P(-0.5≦x≦0.3) =1-P(-1≦x≦ -0.5) -P(0.3≦x≦1) 1/12/ (ア) 日本 例題 6 確率変数X 関数f(x)が を求めよ。 (1)確率P( L CHART & (1)確率密度関 → 前ページ BI → (1), (2), (3) Sx"dx (1) P(3≦X まず, y=f(x) のグラ フをかく。 ← (全面積)=1 を利用。 注意 確率を表す面積を積 (2)E(X)= =1-10.5・0.5-- -0.7・0.7=1-0.125-0.245=0.63 2 (イ) YA 分で求めることが多いが, 三角形の面積と考えて計 算すると早い。 1 10.5 --- 0.5 1 0.7 (3) V(X)= -1 0 0.5 1 x -1-0.50 0.3 1 x YA Sok 4k (2)条件から k(4-x)dx=1 Sk(4-x)dx= k[4x-x²-15 kであるから 2 Jo k 15 -k=1 2 よって 2 0 34 k=- 15 PRACTICE 65° 確率変数Xのとる値xの範囲が 0≦x≦1 で, その確率密度関数がf(x)=α(3-x) で与えられている。 このとき,正の定数αの値を求めよ。 また, 確率 P(0.3≦x≦0.7) を求めよ。 って 11 PRACTIC ((1) 確率 f(x) で 数αの他 (2) (1)の

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