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Mathematics Senior High

三角関数 解説の下から3行目、tan2θ=〜の式変形が分かりません 教えてください! 青チャート 数ⅱ 例題168

重要 例題 168 図形への応用 (2) 000 点Pは円x+y2=4上の第1象限を動く点であり,点Qは円x+y=16 上の第 る。また、点Pからx軸に垂線PHを下ろし, 点Qからx軸に垂線QK を下ろ 象を動く点である。 ただし, 原点0に対して,常に ∠POQ=90° であるとす す。更に∠POH = 0 とする。 このとき, △QKHの面積Sはtanのと 指針 最大値をとる。 [類 早稲田大 ] 重要 165 △QKH の面積を求めるには, 辺KH QK の長さがわかればよい。 そのためには,点 Pと点Qの座標を式に表すことがポイント。 半径rの円x+y=y2上の点A(x, y) は,x=rcosa, y=rsina (a は動径 OA の 表す角)とおけることと,∠POQ=90°より,∠QOH=∠POH+90°であることに着目。 10P=2, ∠POH=0であるから, Pの座標は (2 cos 0, 2 sinė) 0Q=4,∠QOH=0+90° であるから,Qの座標は (4cos(+90°), 4sin (0+90°)) すなわち (4sin 0, 4cos0 ) ただし 0°<0 <90° ゆえに 512KHQK=1/2(2cos0+4sind).Acos0 =2(2cos20+4sin Acos 0 ) YA 4 2 P -4 K 0 H2 x =2(1+cos20+2sin20)=2{v5sin(20+α) +1}| 三角関数の合成。 ただし, は sina= 1 2 COS α= √5 √5 E 0° <α <90° を満 αは具体的な角として表 すことはできない。 またす。 0°<<90°から (0°<) α <20+α<180°+α (<270°) よって,Sは20+α=90°のとき最大値(5+1)をとる。 20+α=90°のとき tan20=tan(90°-α)= 1 COS a sinq= COS α = =2 tan a sin a ゆえに 2 tan 1-tan20 =2 よって tan20+tan0-1=0 tanについての2次方 程式とみてく。 <<90° より tan 0 0 であるから tan0= 1+√5 2

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Physics Senior High

(1)~(4)の解き方を教えて頂きたいです。 答え↓ (1)E/2R。 (2)2mgR。tanθ/BL  (3)①の向きに2/3R。(E-vBLcosθ) (4)E/4BLcosθ です。

10. 図のように、磁束密度の大きさがB の一様な鉛直 上向きの磁場中に, 間隔Lで十分に長い平行な2本 の導体レールを水平面に対して傾斜角(001) となるように傾けて置いた。 この上に太さの無視で きる導体棒をレールと直交するように静かに置く。 導体棒の質量をm, 導体棒のレール間の抵抗を Ro とする。 レール レール L B 導体棒 B E 可変抵抗 このレールには可変抵抗と起電力Eの電源が接続 されている。 重力加速度の大きさをg とし, 導体レ ールの電気抵抗, レールと導体棒の摩擦、および回 路に流れる電流がつくる磁場の影響は無視できるものとする。 可変抵抗の値が R であったとき, 導体棒はレールの上に静止した。 0 (1) 導体棒を流れる電流の大きさをEとR。 を用いて表せ。 (2) 起電力の大きさを B, L, Ro, m, g, 0 を用いて表せ。 導体棒を一度レールから離し, 可変抵抗の値を 1/2Rに変えて,導体棒を再び静かにレ ール上に置いた。 導体棒は動き出し, やがて一定の速さ”となった。 導体棒とレールは 常に直交したままとする。 (3)導体棒の動く向きを次の①,②から1つ選び、記号で答えよ。 また,導体棒に流れ ている電流の大きさを v, E, B, L, Ro, 0 を用いて表せ。 ① レールを登る向き ② レールを降りる向き (4) 導体棒の速さを E, B, L, 0 を用いて表せ。

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