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Mathematics Junior High

(3)の解説の〇で囲ってあるところの意味が分かりません… 教えてください( ・ ・̥ )

6 図1のように、 容積が 360Lの貯水タンクと容積 が240Lの水そうがある。 貯水タンクは満水で、 水 そうは空である。 図1 貯水タンク 排水装置 A を作動させ、 貯水タンクの水を一定の 割合で水そうに入れる。 水そうが満水になると同 時に、 排水装置Aは作動 [水] [装置付] させたままで排水装置 B を作動させ、水そう から水があふれ出ないように水そうの水を一 定の割合で排水する。 U = 図2は、貯水タン 図2 クから水そうに水を 入れ始めてから分 後の、 水そうの水の 量をLとして、 X との関係をグラフ に表したものである。 OLではいる y (L) 240 b. んで排水 1201 8 12 16 x (分) 整理編 〈7点×3〉 (山口) (1) 貯水タンクから水そうに水を入れ始めて から5分後の、 水そうの水の量を求めなさ い。 図2のグラフで、0のとき=0、x=8のとき 240より、水そうには8分間で240Lの水がは いり、水そうは満水になったことがわかる。 よって、 水そうには 1分間に240÷8=30 (L)の割合で水がは いるから、入れ始めてから5分後の、 水そうの水の 量は、 30×5-150 (L) 中 香り 150L (2) 図2のグラフで、 12分後にグラフの傾 12 述きが変わったのはなぜか。 簡潔に説明しな さい。 [説明] (例) 水を入れ始めてから12分後に貯 水タンクが空になり、 貯水タンクから水そう へ水が供給されなくなった。 そのために 12分 後以降、 水そうからは排水されるだけにな り、水そうの水の減り方が大きくなったから。 (3) 水そうの水は、 毎分何Lの割合で排水さ ✓れたか求めなさい。 A 毎分αLの割合で排水されるとする。 図2のグラ フで、x=12のときのの値をとすると、 812 水を入れながら排水)のときのグラフの b-240 傾きから =30-a ...① 12-8 30-a-a 12≦x≦16 (給水が止まり排水だけ)のときのグラフ 0-b の傾きから、 =-a …② 16-12 ①と②の式を連立方程式として解くと、 a=45、 b=180 をかき加えて考える。 毎分45L 39

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Mathematics Senior High

①と②が負の重解をもつのはなんでダメなんですか?

(1) 定数 αの値を求めよ。 放物線y = x2 … ① と円 x2 + (y-a)=1 例題 267 面積[7] ・・・ 円と放物線で囲まれた部分数 D ★★★☆ ・② は異なる2点で接する。 思考のプロセス (2)円②の外側で, 放物線 ①と円②で囲まれた部分の面積Sを求めよ。 (1)円と放物線が接する条件は,例題 111 参照。 A (2)S= _ )dx としたいが, D A 円 ②はy=±√ 1 x2 +α となり, 積分計算できない。 見方を変える P A A Q P Q P Q P Q P P a x y Action» 円と曲線で囲まれた部分の面積は、まず中心角を求めよ 解 (1) ①,②より, xを消去すると y+(ya)²=1次数が低くなるようにx y2-(2a-1)y + α-1 = 0 を消去する。 yを消去し 例題 111 よって (3) ①と② が異なる2点で接するのは,③が正の重解をも つときである。 て考えることもできる。 ③の判別式をDとすると D=0 D= {-(2a-1)}² - 4(a² − 1) = −4a+5 -4a+5 = 0 より a = 5 4 このとき, ③は 32 .2 3 9 x+ 2 0 16 これは正の重解 y = 3 4 をもつから a = (2)y= 3 4 ①に代入すると x=+1 √3 よって, 接点P, Q の座標は 2 y (一)で あり、②の中心をAとすると ∠PAQ= 120° 54 例題111 〔別解 1 ) 参照。 SID=0 かつ f(y)=y-(2a-1)y+α-1 の軸の直線 01 y = 8 2a-1 2 >0 から αの値の範囲を求めても い 実際に 「正の」 重解に なることを確かめる。 181 5 A 4 3 A 4 ① 60°- P P √√3 2 2 √3 O 2 √3 XC 2 ∠PAO=60° より ∠PAQ =120° 1 360° 2 12. sin 120°) Q P ① したがって, 求める面積 S は (31S= 3 L(x²)dx-(7.12. 120° 4 3 2 ( πC √3 3 4 4 3/3 π 一 3

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