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Physics Senior High

38の問題の解き方についてです。(2枚目に模範回答があります) 同じページの例題15を見ると、 ①合力と重力のつりあいを使ったパターン ②それぞれの力を分解して考えたパターン  の2通りの考え方がありました。 この問38も例15に似ている問題だと思ったので①の解き方でや... Read More

34 第1編運動とエネルギー 例題 15 力のつりあい ➡37,38 解説動画 図のように, 軽い糸の両端 A, B を天井にとりつけ、途中の点Cに質量m[kg] のお もりをつるした。 このとき, 糸 AC および糸 BC が鉛直線と なす角度はそれぞれ60° 30° であった。 糸ACと糸 BC が おもりを引く力 (張力)の大きさ T, TB [N] を求めよ。 重力 加速度の大きさをg 〔m/s'] とする。 60° リードC 例題16 斜面 傾きの角30 を固定した 速度の大きさ (1) 物体には (2) 物体には を求めよ 指針 T, TB, 重力の3力がつりあっておもりが静止している TとTB を合成した力が重力とつりあうように作図する。 脂 重力 解答 T と TBの合力は, mg と同じ大きさで向 きが逆になる (図a)。 直角三角形の辺の長さ の比より どの谷万 60° よって T=mgX- T: mg=1:2 mg×1/2=1/2mg(N) x Ts: mg=√3:2 [解法Ⅰ] 直角 よう √√3 √3 よってT=mgx. 図 bmg = 2 2 -mg [N] [別解 T, TB を水平, 鉛直方向に分解する(図b)。 水平方向の力のつりあいの式は √3 TAX + TX √ √3 -mg=0 =0 よって Ta+√3TB = 2mg ......② よってTB=√3TA ....... ① ① ②式より 39. Tx=1/2mg[N],To= -mg 〔N〕 定数 TN TB 平 (2): amg TAS 鉛直方向の力のつりあいの式は y 30° 30° T 図 (1) (2) 体 W 60° 糸の強 力のつりあい 軽い糸1に重さ3.0Nの小球をつけ、天井からつ す。 小球を2で水平方向に引き, 糸1が天井と60°の角をなす状態で 糸 1 38. 力のつりあい 重さ W [N] の荷物に2本のひもをつけ, 2 人の人がこのひもを持って支えるとき 2本のひもは鉛直線と45°お よび30° をなした。 各ひもが引く力の大きさF [N], F2 [N] を求めよ。 ▶15 60 45°30′ F (1)

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Mathematics Senior High

(1)はなぜ絶対値をつけるのですか

102 6/24 基本 例題 58 対数微分 次の関数を微分せよ。 x+3 (2) y=xx+1(x>0) (1) y=1/(x+1) CHART & SOLUTION 対数微分法 両辺の対数をとって微分する 山形大) 基本 57 両辺の絶対値の自然対数をとると 積和商→差が乗が倍となるから微分 の計算がスムーズにできる。 その際, yはxの関数であるから,合成関数の微分法 (基本例 50 参照)から (logy)=log/y=log/y.dy_1 dx y=y dx y J' dy であることに注意する。 このような微分法を対数微分法という。 (1) 真数は正でなければならないから, 絶対値の自然対数をとる。 (2)(x+1)=(x+1)x* は誤り! y=f(x)(x) (f(x)>0) の形なので、両辺の自然対数を とると logy=g(x) logf(x) 解答 この式の両辺をxで微分する。 (1)→する (1)両辺の絶対値の自然対数をとると両の奴を出て x+3 log (x+1)3 =log| ||x+3|| \\x+13 次の関数を Q (1) y=e5x 9(4) y=eco CHART & 指数関数の微 上の公式を用い (1)(2)合成関 解答 (1) y'=e5x. =5e5x (2)y'=2x( =-2- (3)y'=(x)' =3+. log|y|== (log|x+3|-310g|x+1|) =3(x 両辺をxで微分すると (4)y'=(ex x = 3(x+3x+1)=5 (x+3)(x+1) 1 x+1-3(x+3) 両辺にyを掛ける前に =exco y 右辺を整理しておくと =ex(c 2(x+4) 5(x+1)(x+3) x+3 よって y= (x+1) 2(x+4) 5(x+1)(x+3) 2(x+4) 5(x+1)(x+1)(x+3)4 ex>0であるから y>0 よい。 (5) y'= (e3 y=2(x+3) +y'= −2 (x+3) 2. 25 (x+1) x+4 X (x+1)(x-l x+4 (x+1) f(x) 3e3 3x POINTER よって, 両辺の自然対数をとると logy=(x+1)logx 両辺をxで微分すると y y = 1.logx+(x+1). 1 = 10gx+1+ 1 +(fg)'=f'g+f えに y= (logx+ 1 x +1mx+1 XC XC CTICE 582 個数を微 PRACTICE 次の画

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Mathematics Senior High

なぜこの問題で逆の確認が必要になるのでしょうか。 極小 極大だから極値ですよね?

→f(x)20のときは増加の 基本 例題 182 極値から係数決定 ①①①①① 逆が不成 だから ないとい 基本180 f(x)=x+ax²-3x+b とする。 f(x)はx=1で極小になり、x=c で極大 値5をとる。 定数a, b, c の値とf(x) の極小値をそれぞれ求めよ。 CHART & SOLUTION f (α)が極値f (α)=0(必要条件):逆をかくに人口 TAME f(x)がx=1で極小になる - f'(1) = 0 f(x) がx=c で極大値5をとる→f'(c) = 0, f(c)=5 ただし, f'(1) = 0, f (c) = 0 であるからといって、x=1で極小, x=c で極大になるとは限 らない(必要条件)。 解答の「逆に」 以下で十分条件であることを確認する。 解答 f'(x) =3x2+2ax-3 f(x) は x=1で極値をとるから f'(1)=0 よって 3.12+2a 1-3=0 ゆえに a=0 ...... ・① 逆に,このとき f'(x) =0 とすると x=±1 f'(x)=3x2-3=3(x+1)(x-1) f(x) の増減表は次のようになる。 x 1 f(x) 極大 > 極小 > の 「 けない (合ってい 今 成り立つんじゃないの? なんで確 f'(1) =0 は必要条件で あるから これより得ら れる α=0 も必要条件 に過ぎない。 増減表を作って, a=0 が十分条件であること を確かめる x=1で極小, x=c 極大となるから, 2次方 程式 f'(x)=0 すなわち =(0-DE)-3x²+2ax-3=0% x=1, c を解にもつ。 解と係数の関係から -1 f'(x) + 0 - 0 + よって, f(x) はx=1で極小となるから, a=0 は適する。 x=1で極大であるから c=-1 また,①から f(x)=x-3x+b 条件より,f(-1) =5 であるから 01 >a (-1)-3(-1)+6=5 したがって b=3 よって, 極小値は f(1)=1°-3・1+3=1 以上から a=0,6=3,c=-1; 極値以下 よってc=-1, a=0 を作り,十分 条件を確認する。) 1+c=- 3 1c=-=-1 3-1 POINT f(x)=ax2+bx+cx+d(a>0) において,f'(x)=0 の判別式をDとする。 D0 のとき, f'(x)=0 の異なる2つの実数解をα, β(α <β) とすると, f(x) は, x=α で大値, x=β で極小値をとる。

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Physics Senior High

(1)の問題はどうしてQ1を求める時にC12を使って計算できるのですか? Q1を求めるのであれば、C1×V(30V)式になるのではないですか? そもそもコンデンサーの回路の概念的なところが間違っているかもしれないのでそこから教えて欲しいです

問題 92 電気量保存の法則 1 起電力が30Vの電池, 電気容量がそれぞれ1.0μF, 2.0μF, 3.0μFのコンデンサー C1, C2 C3 およびス イッチS1, S2からなる図のような回路がある。 は じめ, S と S2は開いており,どのコンデンサーに も電荷は蓄えられていない。 有効数字2桁で答えよ。 S₁ 30V 物理 S (1) まず, S を閉じ, 十分に時間がたった。 C1 に蓄えられる電荷は何uCか。 (2)続いて,Sを開いてからS2を閉じ、十分に時間がたった。C2に蓄えら れる電荷は何μCか。 <千葉工業大 〉 2/29 牛 がなぜしゅを用いてQを出せるイッチS2は開いたままなので,コ ンデンサーC3には電荷が蓄えられない。 ab + C1 ここでは,電池とコンデンサー C1, C2が直列に接続さ れている回路を考えよう (右図)。 コンデンサー C と C2 の合成容量を C12 〔μF] とすると, 1 1 + C12 1.0 2.0 1 30V 2.0 よって, C12= (μF) 3.0 Cに蓄えられる電荷をQ1 [C] とすると, C1 と C2を合成したコンデンサー に蓄えられる電荷と等しいので, Q1 = 2.0 x 30 = 20[μC] 3.0 ちなみに,C2に蓄えられる電荷も20μCである。 ここで,あらためて次のことを確認しておこう。 Point コンデンサーの向かい合う2枚の極板には、必ず同じ大きさで逆符 号の電荷が蓄えられる。 188 ・電位の高い方の極板 電位の低い方の極板 正の電荷 負の電荷

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なんで緑の線の文を記述する必要があるんですか?

83文字係数の方程式の 0 次のxについての方程式を解け。 EOGS ★★★☆ (1)x+(a-2)x2=0 (2) ax²-2x-a = 0(3)x2ax+a=0 (2)(3)問題文では、単に「方式」となっており、2次 1次方程式とは限らない。 場合に分ける ける。 かかる、 プロセス < (の係数)=0のとき どの係数) 0のとき 1次方程式を解く (例題 82 参照) 2次方程式を解く けを用いる Action» 最高次の係数が文字のときは、0かどうかで場合分けせよ (1) +(a-2)x-240より よって x = 2, a 10 x = 0 (x-2)(x+a)=0 -2x=0 (2)(40 のとき,この方程式は これを解くと (イ)σ0 のとき,解の公式により _(-1)±√(-1)^-σ(-a) x= a に掛けて 2+1>0より, これは解として適する。 +1 a +(a+B)x +αB=0 のとき (x+α)(x+B)=0 a=0 のとき, 与えられ た方程式は1次方程式と なる 2次方程式 ax²+26'x+c=0 の解は -b±√√b-ac x= a 3 にする。 a = 0 のとき x = 0 1 ± +1 (ア)(イ)より a0 のとき x= いないか いる。 (3) fx-2ax+α = 0 より スである。 a a(a-2)x = -a ( 4 = 0 のとき,この方程式は 0.x = 0 よって、すべてのxで成り立つから, 解はすべての実数。 (イ) α = 2 のとき,この方程式は 0.x = -2 この式は成り立たないから,解はない。 40の可能性があるか らいきなり両辺をαで 割ってはいけない。 701 a (ウ) α = 0, 2 のとき x=- 1 a-2 2-a 12 a(a-2) ≠0より, 両辺 をα(a-2)で割って α = 0 のとき すべての実数 a a=2のとき (ア)~(ウ)より 解なし 1 α = 0, 2 のとき a(a-2) 1 a-2 2-a x= 2-a 8 2次関数と2次方程式 で 0 Point...文字係数で場合分けする方程式の解法 方程式の最高次の係数が文字のときは,その値が0かどうかで場合分けする。 最高次の係数が0のとき,(3)のように、 解がすべての実数となる場合(不定)や、解な しとなる場合(不能)もあることに注意する。 183 次のxについての方程式を解け。 (1) +(3-a)x-3a=0 (3) a2x-2=2ax-a (2) ax²+x-a=0 10 p.180 問題83 22212-2103 コンがって、求める2次関数は、 4 かめる2次関数は y=2(x-1)-10

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