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Science Junior High

(5)の(i)はエ、(ii)はアが答えなのですが、(ii)が理解できません。感覚的には輪軸が右回りになるような気がします。なぜ答えアになるのか、詳しく教えていただけたら幸いです🙇‍♂️

[A] 3段の滑車からなる輪軸がある。 3つの滑車の材質は均一で, 重心は円の中心にあり、各滑車どうしは互いに 4 定されているため,それぞれが独立に動くことはない。この輪軸の中心を図1のように天井に固定して、 おもりA B, Cをつるした。 以下, 輪軸を構成する滑車の半径を小さい方から10cm, 20cm, 30cmとし,糸の重さは考えないも のとする。 図2 図3 ANN 図 1 12N B CA B (1) 図1において, おもりBの重さが9N, おもりCの重さが2Nのとき, 輪軸が回転せずに静止した。 おもり A の重さは何Nか。 (2)(1)の状態から,おもりAを外して,輪軸が回転しないようにするには,図2の点Pにどのような力を加えた ければならないか。 その力の向き (上向き・下向き)と大きさを答えよ。 (3)(2)の状態から,1段目の滑車につながる糸の一端を天井に固定した。その後,点Pに加えている力を除き、 輪軸の中心の固定もはずしたところ,輪軸は回転せずに静止した(図3)。 輪軸の重さは何Nか。 以下の問いについては, 2段の滑車からなる輪軸(材質は均一で,重心は円の中心にある) を考える。 この輪軸を鉛直に立てて, あらい水平面に置き、 内側の滑車に時計回りに糸を巻 いた(図4)。 図4において, 糸の端を真上に引いたときの様子を考察する。 このと き,輪軸は倒れないものとし, 加える力の大きさは,輪軸が水平面から離れず,か つ, 輪軸が水平面で滑らないようなものとする。 力を加えた直後の輪軸にはたらく 「力は,輪軸の中心に鉛直下向きの “重力”, 内側の滑車の円周上に鉛直上向きの “張力”,外側の滑車と水平面の接触点における“垂直抗力”と“摩擦力”である。 回転の基準点を,輪軸と水平面の接触点に選ぶと, ( ① )は,基準点のまわりの 回転に影響しない。 一方で(2)は,輪軸を基準点に対して時計まわりに回転さ せる効果があるので,輪軸は右方向へ動き出す。 (4) ア. 重力 図4 上の文章の(1)(②)の中には、1つまたは複数の力の名称が入る。当てはまるものをすべて選べ。 摩擦力 イ. 張力 ウ 垂直抗力 (i) (5) 図5の(i)(ii)は,図4の状態から,糸の巻き方を変えずに、物体を引く方向 図5 を変えたものである。 輪軸が水平面を離れたり,滑ったりしない程度の力を糸の 端に瞬間的に加えて引いた直後, 輪軸はどのように動き出すか。 以下のア~オか ら選べ。ただし,同じものを繰り返し選んでよい 。 ア. 反時計回りに回転し、左方向に動き出す。 イ. 反時計回りに回転し、右方向に動き出す。 ウ. 時計回りに回転し, 左方向に動き出す。 時計回りに回転し、右方向に動き出す。 オ. 回転せず,動かない。 (ii) O O

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この問題において、円柱の高さを2hとして2hの範囲を0<2h<2aと指定しますが、どうしてこの範囲が指定できるのでしょうか?なぜこの範囲になるのか分かりません。教えて欲しいです🙏

基本 例題 ZI 半径αの球に内接する円柱の体積の最大値 さを求めよ。 01+5x0 柱の高 [類 群馬] 基本211) ( 指針≫ 値M 指針 文章題では,最大値・最小値を求めたい量を式で表すことがカギ。次の手順で進める。 解答 ① 変数を決め、その変域を調べる。 ☑ 大量 ②最大値を求める量(ここでは円柱の体積)を,変数の式で表す。 32 の関数の最大値を求める。 なお、この問題では, 求める量が, 変数の3次式で なお、直ちに1つの文字で表すことは難しいから, わからないものは,とにかく文字を使 されるから,最大値を求めるのに導関数を用いて増減を調べる。 って表し、条件から文字を減らしていくとよい。 ならば、 ただし、 円柱の高さを2h(0<2h<2a) とし, 底面の半径をすると r²=a²-h² ◄計算がらくになるように 2h とする。 三平方の定理 解 f(x) 変数 を確認。 f(x 0<2h<2a から 0<h<a 円柱の体積をVとすると V=лr² 2h=2(a²-h²)h =-27(h³-a2h) Vをんで微分すると V'=-2π (3h²-α²) =2√3h+α)(√3h-α) 0 <h<αにおいて, V' = 0 となる 22 (円柱の体積 =(底面積)×(高さ) a> は右 こ dV をV'で表す。 dh f( a h 0 a a √3 のは,h= のときである。 √3 V' + 0 ゆえに, 0<< α における Vの増 減表は,右のようになる。 V | 極大 h = 0, a は変域に含まれて いないから変域の端の値 に対するVの値は記入し ていない。 ゆ し 0 今後,本書の増減表は,こ の方針で書く。 したがって,Vはん= のとき最大となる。 a 100 h= = 1/3のとき、円柱の高さは2. a 2√3 2. 3 a 3 12h 体積は22 a 4√3 = /3 9 2л(a²-h²)h よって 体積の最大値 4√3 TS 8= Jet 9 そのときの円柱の高さ 2√3 a 3 される

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63の(2)についてです。2x +3y -13、3x -5yと分けているのですか? その下の段の(1)によりのところでは何をしているのですか??

108 基本 例題 63 有理数と無理数の 000 証明せ ただしができますならばであることを ただし,√3は無理数である。 | (2) 等式(2+3√3)x+(1-5√3)y=13 を満たす有理数x, yの値を求めよ、 指針 解答 (1) 直接証明することは難しいので、 背理法を利用する。 「a=b=0」の否定は「 または60」であるが、この問題では「60」と仮定して進めるとうまくい (2) (1) で証明したことを利用するために,√3 について整理し, a+b√3 (1) b0 と仮定すると,a+b、3=0から √3 = -10 a,bは有理数であるから、①の右辺は有理数である。 ところが、①の左辺は無理数であるから、これは矛盾で の形に 有理数の和 では有理数である。 CHART NAVI 解答 高校の数学にお までにどう考えて それには,各過程 も交えて示し、詒 理由は, 「......で 例を見てみましょ 基本例題 3 不十分な したが よって ある。 よって, 60 とした仮定は誤りであるから b=0 b=0 をa+b√3=0に代入して a=0 したがって, a, b が有理数のとき a+b√3=0ならば a=b= 0 が成り立つ。 (2) 与式を変形して 2x+y-13+(3x-5y)√30 xyが有理数のとき,2x+y-13,3x-5yも有理数であ り√3は無理数であるから,(1)により 2x+y-13=0: ****** ② 3x-5y=0. ② ③ を連立して解くと x= 5, y=3 [解説]「よ このよう 拠をきち 基本例題 a+b√30 の形に。 この断りは重要。 不十分 12x ゆえに よって [解説] A いて導い にはその しく用い 有理数と無理数の性質 昌樹 検討 特に 一般に、次のことが成り立つ。 a, b, c,dが有理数, I が無理数のとき a+b1=c+dlならば a=c, b=d a+b1=0 ならば a=b=0 例題の解答 や解答の副文 解答を書く力 練習 (1) x+4√2y-6y-12√2+160 を適 ② 63 (2) a, b を有理数の定数と あるとき

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この問題の解説についてなんですが、「どの範囲に何個解を持つ」などと書いてあるあたりがさっぱりわからなくて、考え方含め、この問題における解の範囲設定について数学嫌いにもわかるようにどなたかご説明いただきたいです。お願いします🙇

1 20 第3章 三角関数 研究例題 52 三角方程式の解の個数 0502のとき, 方程式 cos20-2sin0+a=0を満たすの値が2個入 なるような定数αの値の範囲を求めよ。 2倍角の公式を用いて, sin0=t とおくと, tについての2次方程式になる。 ただし、の値のそれぞれについて、対応する8の値は, -1<<1のとき、0502/27 または <<2> (±1のとき、0-1727 12/23 のそれぞれ1個 であることに注意する。 cos201-2sin' より 与式は 1-2sin 0-2sino+a=0 これより、 a=2sin 0+2sin 0-1 ...... ① ここで, sind=t とおくと, 002 より, -1≧tlである。 ①は, a=2+21-1=2(1+2)-2727 変形できる。 ...... 2 ①を満たすの値が2個となるのは②がt=1とt= -1 を同時に解にもって ことはないから -1<t<1 の範囲に重解をもつか, -1<t <1 の範囲に1つの y=a が 共有点をただ1つもち, それが-1<t<1 の範 囲にあるようなαの値の範囲を求める。 解をt<-1.1<t の範囲にもう1つの解をもつときである。 すなわち、放物線y=2(1+1/22-12/23 (-1≦t≦1) と直線 y=2t+ 34 3 y=s 右の図より, a=- のときも題意を満たすことに注意 して, a=-23-1<a<3 31 積を 和 注 右上のグラフにおいて,-1<a<3 のとき, 直線 y=a と放物線y=2(1+1/22-12/3(-1≦t≦1)との共有点は 1個である。 そのとき,tの値に対して, 右のt=sin0 のグラフより、日の値は2個あることがわかる。 3 同様に考えると,①を満たすの値の個数は,a <- 23, 3<a のとき0個, α=3 のとき1個, α=-1 のとき3個, 335 2 <a<-1のとき4個となる。 2 3-2 2 2個 t=sin

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①この場面?を想像するのが難しいのですが、同じ水量が蒸発して一定量入れてると考えて、等差数列かと思ったのですが、なぜ等比数列なのでしょうか。 ②ここの範囲の求め方を教えていただきたいです

第4問 (選択問題(配点 16 ) 容量は520m であり、 池泉の水量が520mを超えると水があふれ出る。 水は一定の 割合で蒸発するため, 30日ごとに一定量tm² (ただし, tは自然数)の水を池泉に流 し入れ、水を流し入れ終わった段階で池泉の水量を確認する。 ただし, 30日間で前回 Aさんは、庭園に設けられた池である池袋の管理を任されることになった。池泉の 確認した水量の5%が蒸発するものとする。 1回目に確認したときの池泉の水量は500mであった。 n回目に確認したときの池泉の水量をam(n=1,2,3,...)とする。 (1) t=15のとき, a2= アイウである。 (2)(n+1)回目に水量を確認するまでに,池泉から水があふれ出ることはないとき α と α+] の間には エオ an+1= man+t (n=1,2,3, ······) カキ する (2) のとき, 池泉の水量を1回目に確認した後から (n+1) 回目に確 認するまでに流し入れた水量の合計はタ m² である。 タ の解答群 ⑩ (n-1)t ①nt ② (n+1)t ③ 1/12n(n-1) ④ 1/2n(n+1) (2) 池泉の水量を1回目に確認した後から (n+1) 回目に確認する までに蒸発した水量の合計をSとすると チ S (a1+a2+....+α シテ エオ クケコサシt ヌ カキ となる。 が成り立つ。 このとき である。 ト の解答群 (同じものを繰り返し選んでもよい。) n-1 ①n n+1 エオ an= クケコ サシ + セン カキ ヌ の解答群 (n-1) (1) n ス の解答群 On-1 ① n ② (n+1) n+1 n+2 (数学Ⅱ,数学B 数学C第4問は次ページに続く。) (第2回9) よって、(2)のとき池泉の水量を1回目に確認した後から (n+1) 回目に確認するま でに流し入れた水量の合計と, 池泉の水量を1回目に確認した後から(n+1)回目 に確認するまでに蒸発した水量の合計が等しくなるのは,t= ネノのときである。 (数学Ⅱ 数学 B 数学C第4問は次ページに続く。) (第2回10)

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