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Physics Senior High

右下のhighのイメージがつかめません。どういう時に使えるのですか?質問がガバっとしててすいません。。教えていただけませんか?

64 力学 17 トク 等質量の弾性衝突では、 速度が入れ替わる。 78の答えが出たら, M=mとしてみると分 かる。 たとえば, Qがはじめ静止していると, 衝突してきたPが止まり, Q が で動き出 すことになる。 79 なめらかな床上に, 質量Mの板が, ばね定数k 一のばねで結ばれて置かれている。 質量m (<M/2) の物体が速さひ で板に当たるとき, ばねの縮みの 最大値はいくらか。 衝突は瞬間的とする。 (1)e=0 (2) e=- の場合について求めよ。 保存則の威力 M. m Vo 0 000000 運動量保存則 御 ← できない 非殊性 力学的エネルギー弾性定、分裂(火薬なし動 分裂(焼あり) (1)Pがばねを押し縮めると同時に,Qは ばねに押されて動き出す。 ばねが最も縮 んだときとは,Qから見て接近してくる Pが一瞬静止したときでもある。 止まった 65 相対速度 0 つまり、相対速度が0となるときだし したがって,このときQの速度もである。 運動量保存則よりmv=mv+Mu Qから見た Pの運動 P.Qの速度は同じ m m+M" トク 2物体が動いているとき, “最も... は相対速度に着目 りま (2) 力学的エネルギー保存則より 一体となって、ピニト 1 2' mv,² = 1½ mv² + 1 Mv² + 1½ kl² つきゃく 力学的エネルギー保存則, 運動量保存則とも運動方程式に立脚している。 しかし,保存則は運動方程式を超えた力を秘めている。たとえば,滑らかな 曲面をすべり降りたときの物体の速さや, 衝突の問題では運動方程式を用い ても事実上解けない。ただ,保存則には適用条件があることは常に意識して おかねばならない。 摩擦抵抗なし(保存力以外の力の仕事=0)力学的エネルギー保存則 運動量保存則 衝突・分裂(物体系について外力= 0) 力学的エネルギー保存則は仕事を, 運動量保存則は力を条件にしていると いう違いがある。両者はまったく独立な法則であるが,両立することもあり 連立的に解くタイプは概して難問となる。が,パターンを心得ていれば, 取 扱いはむしろ一本調子だ。 猛犬を手なずけて忠犬としてしまおう。 EX 滑らかな水平面上に質量Mの球Q がばね定 数々のばねを付けられた状態で置かれている。 P Vo m M mM = (m+M) ちょっとここでQ上の人に保存則まで用いさせてはいけない。 保存則や 運動方程式は静止系(あるいは慣性系)で用いるべきもの。 ただし,次章で扱う慣性力の効果まで考慮すれば, 加速度系で用 いることもできる。 (3)Qの速度をUとすると 運動量保存則より mv=mu+MU ...... ① ばねは自然長に戻っているから, 力学的エネルギー保存則より Uを消去して整理すると mv,² = 1 mu² + MU² ......2 (m+M)u2-2mvou +(m-M)vo²=0 u=m+M Vo m+M' 2次方程式の解の公式より u=v とすると, ①よりU=0 となって不適 (ばねに押された Qは右へ動 いているはず) :.u=- m-M m+Mv 左から質量mの球Pが速度v で進んできた。 (1) ばねが最も縮んだときのPの速度vを求めよ。 (2) ばねの縮みの最大値を求めよ。 (3) やがてP はばねから離れた。 Pの速度uを求めよ。 High (3)はP, Q がばねを介して緩やかな衝突をした後と見てもよい。エネル ギーを失わない弾性衝突だから, e=1の式 u-U=(vo) を②の 代わりに用いるとずっと速く解ける。

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4. 数学ⅠAⅡBC PLAN 100 7. 《放物線の平行移動 解答 (2 (イ) 5 (ウエ) -1 (オ) 4 (カキ) -1 (ケ) 2 (コ) 5 (サ) 4 (ク) 8 (セ) 4 (タ) 4 (シス) 16 ◇◆思考の流れ◆◇ 2次関数のグラフの頂点の座標は, 2次関数を平方 完成することで求められる。 また, 2次関数のグラフの平行移動については, 頂点をどのように移動しているかに注目して考える とよい。 グラフGが点(-2, 3)を通るから 3=2(-2)^+α・(-2)+6 よって b=24-5 このとき y=2x2+ax+2a-5 =2(x+1/x)+2 +2a-5 f(x)=x2+2a-3)x2+3+5 =(x+(a-3))-(a-3)2-a2+3a +5 =(x-(3-a))-2a2+9a-4 よって, y=f(x)のグラフの頂点のx座標は p=3-a > 0 であるからp=3-a<3 [1] 1≦x≦5 におけるf(x) の最小値がf (1) となると き, 軸について 3-1 よって [2] 1≦x≦5におけるf(x) の最小値がf (p) となると き,軸について 135 よって −2≦a≦2 [1] >0であるから0<a≦2 x=p 最小 +2a-5 x=1x=5 =2(x+1)-(量)}+ =2(x+2)-1+20-5 8 よって、頂点の座標は (11/2/103+20-5) 頂点 (1/10,1/202 +20-5)が直線 y=2x+3上に あるから a²+2a-5=2-(-a)+3 [1] のとき,f(1) = 0 とすると -a²+5a=0 a²-5a=0 [2] 最小 x=p x=1 x=5 ⑧⑧ 文字を含む2次関数の最小 a を正の定数とし(x)=x+2(a-3)x+3a+5 とする。 タイムリミット10分 2次関数y=f(x)のグラフの頂点のx座標を とすると,αである。 1≦x5 における関数 y=f(x)の最小値がf(1) となるようなαの値の範囲はイ である。 また、1≦x5 における関数 y=f(x)の最小値がff> となるようなαの値の範囲は as である。 したがって, 1≦x≦5 における関数 y=f(x) の最小値が0であるのはαエ または オ a= のときである。 ▷ p.13 x+(-3)3-10-6att) a²+3at5 -2a²tqu 7+ 24-6-a²-3075 -42+50 7 ≤ 3-a €5 4 a(a-5)=0 42 を満たすαの値は a=5 [2] のとき,f(p)= 0 とすると ゆえに よって 整理すると 2-20a+64=0 a=4,16 -2a2+9a-4=0 1 (a-4Xa-16)=0 2a2-9a+4=0 2 (a-4X2a-1)=0 2 →4→ -1->> 4 -8 1 -25-9€ 2 2:00-2 33-9€5 -9 a=4のとき,Gの頂点の座標は(-1, 1) また y=2x2-12x+15 0 <a≦2 を満たすαの値は 1 a=2 a≤2 -2≤9≤2 21-1 2(x-3)2-3 よって,この関数のグラフの頂点の座標は (3,3) このとき -1+p=3,1+g=3 したがって p=4,g=-4 したがって, 1≦x≦5 における f(x) の最小値が0であ るのは, α5 または α = a=1/2のときである。 2a²-9a+4=0 1.4_8 (za-1)(a-4)=0 1.4 8. 《文字を含む2次関数の最小》 解答 (ア) 2 (ウ) 2 (エ)5 (イ) (オ) 1 (カ) 2 ◎ここを押さえる! - >0のとき 2次関数f(x) =a(x-p2gの axβにおける最小値は,軸の直線x=pの 位置により次のようになる。 [1] 軸が区間の左外(p<α) のとき m = f(a) [2] 軸が区間の内 (αPB)のとき m=f(p) [3] 軸が区間の右外 (S<p)のとき m=f(β) ◇◆思考の流れ◆◇ y=f(x)のグラフの軸の位置は,4の値によって変 化する。 そのため, 軸が区間1≦x≦5 の 「左外」, 「内」 「右外」 のどこにあるかで, f(x) の最小値を とるxの値が決まる。 この問題では,軸の方程式はx=3-4 で, a>0 か ら3-a<3 よって, [1] [2] の場合のみとなる。 ア イ ウ て エ 3224 オ 2 2 2 2 2 2 8/101

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左ページ(1)で6分の11πを求めるのには、単位円を書く外に方法がないのですか?

1-2とすると、 1 よって、 2 点(1コ)でする。 Xで固定。 上に 204 重要 128 (2) y24-①について、が0の量をとって変化! るとき、開示せよ。 開封 12 求めるある 127 では がすべてのをとって変化するため、 (1)があるため、 解くことはできない。 しかし、考え方は同じで考えればよい。 つまり よってのを満たす(少なくとも1つ)もつような 考えをする 1 条件を求める。 ・バーとし、と共有点をも つような条件を調べるチャート214 による解答は、ページのようになる。の方法で、 最小のとして考えやすいかもしれない ①について整理すると (るための条件は、 [3] 合 または ハリーから (1)(-2x)-0 よって y-1またはy-2x (3)から求めるは、右 を含む。 ただし、 において、のとき +2X7 +1-(1-X) + X+1 .... におけるこの数のとりうる値の範囲を べる。 Xのとき 100で最大値1. f1で最小値2X をとるから 2XSys1 Xで最大値X+1, 4-1で最小値2.X 0 [2] 小 ②が つことである。 に少なくとも1つの実数解をも すなわち、次の [1]~[3]のいずれかの場合である。 (r) ドー2+y1とする。 下に凸の放物 [1] <f<1 の範囲にすべてのをもつ場合 条件は Dan [x 異なる2つのまたは 東解。 ある から (x)-1-(3-1)20 > から 1> ゆえに y>1 +1>0 よってy>2 1gであるから まとめると yax²+1, y>1, y>2x < [2] <fiの範囲を1つ。<0または1tの もう1つのもつ場合 から -130-2x) <0 y>! ゆえに または [y<i y ( X Xの位置で場合分 けをする。 小 左外。 [2] siの 中央より。 3 ート式 をとるから、 2xsysX+1 (3) 1/2のとき Xで最大値X'+1, 0で最小値1 をとるから sysX2+1 (4) <Xのとき 1で最大値2.X. 1-0で最小値1 をとるから 15y52X Xはすべての実数値をとりう あるから、求める領域は、上の [1]-[4]でXをxにおき換え た不等式の表す領域を考えて 右の図の斜線部分。 から違い方の 1)で最小。 [3] SIGIの 答編〉 中央より右。 一から違い方の端 小 [4] の 右外. る。 を変化させ ぐりのとき ysl と xsysx+1 ただし、境界線を含む。 1 15y5r'+1 のとき 15ys2x 直線y=-x+f-1 ①について、tがの範囲の値をとって変化 ①する 128 するとき、 図示せよ。 210

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やり方はわかったのですが、なぜxyが実数になるのですか??虚数はなぜダメなのですか? Xとyのどちらも虚数ならいいのではないのでしょうか

4/15 まよし 例題 基本例 37 2乗して6iになる複素数 2乗すると6i になるような複素数zを求めよ。 ① z=x+yi (x, y は実数)とする。 z2=6i すなわち (x+yi) = 6i の左辺を展開し, iについて整理する。 3 前ページと同じように、次の複素数の相等条件を利用して x, yの a+bi=c+di⇔a=c, b=d (a, b,c,dは実数) CHART iのある計算-1に気をつけて, iについて整理 z=x+yi (x,y は実数) とすると 解答 22=(x+yi)2=x2+2xyi+y2iz =x2-y2+2xyi z26iのとき x2-y2+2xyi=6il をきちんと書く。 i=-1 2章 7複素数 D, 2xy=6 (x+y)(x-y)=0 y= ±x (3 x,yは実数であるから, x-y2と2xy も実数である。 したがって-y2=0) ①から よって 1) 実部, 虚部がそれぞれ等し い。 x+y=0またはx-y=0 [1] y=x のとき,②から x2=3 すなわち x=±√3 y=x であるから x=√3のとき y=√3, x=√3のとき√3 2-3 [2] y=-x のとき,② から (複号同順)を用いて,次の ように書いてもよい。 x=±√3, y=±√3 これを満たす実数xは存在しない。 以上から z=√3+√i-√3-√3i 注意② で,xy=3>0であるから,xとyは同符号であ る。ゆえに,③ において y=-x となることはない。 (複号同順) または (x,y)=(±√3 ±√3) (複号同順) 検討 虚数では大小関係や,正・負は考えない 虚数にも,実数と同じような大小関係があると仮定し,例えば, i0 とする。 この両辺にiを掛けると, ixi>0xi すなわち 0 となるが,実際にはi=-1であるか ら,これは矛盾である。 一方, i<0としても同じように, i>0 となって矛盾が生じる。 更に, i≠0 であることは明らかである。 よって, iを正の数, 0, 負の数のいずれかに分類することはできない。 したがって, 正の数, 負の数というときには,数は実数を意味する。 また,特に断りがない場合でも、設問で2a+1>36-2のような不等式が与えられたら,文 字a b は実数であると考えてよい。 tfish t [類 愛媛

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