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Mathematics Senior High

演習β 第28回 3(2) どんな図を書いてどのように考えたらいいのか分かりやすく教えてください。

3 [2001 大阪市立大] 直 空間内に4点A(0, 0, 1), B(2, 1,0),(0, 2,-1), D (0, 2, 1) がある. (1) 点Cから直線ABに垂線CH を下ろしたとき, 点Hの座標を求めよ。 (2) 点Pがxy平面上を動き, 点 Q が直線AB上を動くとき, 距離 DP, PQ の和 DP + PQ が最小となる P, Qの座標を求めよ. る。 [解答 (1) Oを原点とし,Qを直線AB上の任意の点とすると, AB=(2,1,0)-(0, 0,1)=(2,1,-1)であるから、ある実数 s が存在してい 0Q=OA + sAB = 0, 0,1)+s(2,1,-1)=(2s, s, 1-s) Hの座標を (2ss, 1-s) とすると CH = 2s, s-2, 2-s) - CHとABは直交するから CHAB=0 (25,522-5)(2,1,-12:0 CH・AB=4s+s-2+s-2=0 2 3 ゆえに S= よって, Hの座標は ベクトルの内積=(a,z)=(hi,2) 4 2 (3.3.3) a. 2-a.h, aahe 1) = 3' 3' 3, 4 4 (2) CH=(1/3 - 1/13 1/48) であるから, R を直線CH上の任意の点とすると, - 3'3 4 4 ある実数tが存在して OR=OC+ICH = (0, 2,-1)+1(138-1 1/31 14/13) −1)+t{ 3'3 9 ・ 3 OR の成分が0となるのはt= のときであるから,直線CH と xy平面の交点を 4 Eとすると,Eの座標は (1, 1,0) Pをxy平面上の任意の点とし, Q を直線AB上の任意の点とすると, 点Dは点Cと xy平面に関して対称であるから DP=CP 直線 CH は直線ABと点Hで直交しているから CQ≧CH ゆえに DP + PQ = CP+ PQ CQ CH =CE+EH=DE+EH よって, DP+PQが最小になるのは点Pが直線CQ上にあり、点Qが点Hと一致す るとき,すなわち点 P, Q がそれぞれE(1, 1,0), H ( 1438 2013/10/0 1/28) のときである. 3?

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Mathematics Senior High

数2 積分 (二次関数) (2)(iii)について写真二枚目の左下のインテグラルの外に3を出す作業について、これがなぜできるのか具体的に思い浮かべられません。 二次関数の合成でXの二乗の係数を外に出す、ということはやりましたがこれですか? また、これはなぜできるんでしょうか... Read More

f(x)はその区間で単調に減少する 関数の符号と関数の増減 を用いて、f(x) の増減を調べればよい。 なお、f'(x)=3.x(x-2)の0sxs4における様 号は次のようになる. y=f(x) 0 [2] 積分法 【ⅡI型共通 必須問題】 (配点 50点) 2分法 e はα>1を満たす実数, b は実数とする. xy平面上に、2つの放物線 C:y=2x2, Cry=-x^+(5-c)x+6 がり 2 は,上の点P(1.2) を通る。 また、 P における C の接線を1とする。 (1) を を用いて表せ。 また, I の方程式を求 めよ. (2) C2 とで囲まれた領域をDとする. (i) C2 との交点のうち, P以外の点のx座 標をαを用いて表せ。 (Ⅱ) 領域Dの面積をSとするとき, Sをαを 用いて表せ 領域Dのうち、不等式 y≧2x" を満たす 領域をEとする。 領域の面積が4となる ようなaの値を求めよ. <設問別学力要素》 分野・内容 配点 50m [ 【配点】 (1) 12点 (2) 38点 (1) 8点 () 14点 () 16点 (2X4) (2) (2) 2 配点 (12) 18 〇 [4] 16 知識 思考力 技能 表現力 解答 C₁:y=2x². C₂y=-x²+(5-a)x+b において、 f(x)=2x², g(x)=−x² + (5—a)x+b とする。 (1) 2 が P(1,2)を通ることより。 g(1)=-1+5-a+b=2. b=α-2 f'(x)=4x より PにおけるCの接線の 方程式は, y-2-f(1)(x-1). y-2=4(x-1). y=4x-2. (2)(1) 以下、h(x)=4x-2 とする。 C₂y=g(x), :y=h(x) を連立してyを消去すると、 h(x)-g(x)=0. ***2 C2との共有点のx座標は、方程式 ② の実数解である。 h(x)-g(x)=(4x-2)-{x+(5−a)x+b} =x²+(a-1)x-a = (x+ a)(x-1) より ② の解は x=-ℓ. 1, このうち、 P 以外の点のx座標、すなわ ち, x=1を満たすものは x=-a. >>1より -α <1 である。 h(x)=g(x)=(x+a)(x-1) であるから asxsにおいて h(x)-g(x) ≤0 すなわち、 g(x)=h(x). よって、領域Dの面積Sは S=f(g(x)-h(x)}dx --f(x+ a)(x-1)dx

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