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Physics Undergraduate

全部分かりません!ちんぷんかんぷんです!💦

2/2 物理学入門 演習問題 第6回 1. (a) 減衰振動の運動方程式 d²x dx m +ym dt2 dt -at の解がx(t) = Ae™“ cos (at + 8 ) となるためには、α, y, w。 のどのような関数になら -+kx=0 なければならないか示せ。ただし、ω=√k/m はばねの振動数である。 (b) 初期条件x(0)=x,0(0) = v を満たすような解はどのようになるか示せ。その際は x(t) = Aeat cos (wt+8) = Ae-at (cos wt cosdsin wt sin δ) となることを用いて、 A,8 を消去せよ。 (c) 減衰振動の場合、ばねのエネルギー=mu²+=kx2は「常に」単調減少すること をニュートンの方程式から直接示せ。 2 2. 下図のように2つの粒子が3つのバネにつながっている場合を考える。粒子は1次 元の空間しか動かないものとし、それぞれの粒子の平衡位置 (自然長)からのずれを X1X2 とすると、全体のバネの位置エネルギーは V(x1,x2)===kx²+/=/k'(x_-x2)+=kx2 2 と書ける。ここでk, k'はバネ係数である。 粒子 1,2の質量は等しくmとする。 (b) 重心座標xG (a) 粒子 1,2 それぞれの運動方程式を書き下せ。 x₁ + x₂ 2 (c) 重心座標と相対座標に関する運動の、それぞれの周期を求めよ。 = -と相対座標x=x-x2 に対する運動方程式を書き下せ。 Free free 00000 X2 elllllllll X1 IC

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Mathematics Senior High

【途中計算】何度計算してもこれになりません

2の累乗を分母とする既約分数を、次のよう 1 131 3 5 2'4'4'8'8'8'8'16'16'16' について, 第1項から第100項までの和を求めよ。 母が等しいものを群として,次のように区切って考える。 1 31 3 5 3 5 1 15 4'48' 16 322 ・群には2k-1 個の項があるから, 第1群から第n群までの 総数は 1$+ Σ2²-2 71 8'8'816'16'16' 100-63=37/ って,第100項は第7群の第37項である。 第n群の項の和は k=1 7 1 3 5 1+2+2+ ...... +2n-1= 0項が第n群の項であるとすると 2"-1-1<100≦2"-² ① である -1は単調に増加し、2-163,2'-1=127 であるから, たす自然数n nは n=7 の末項が第63項となるから, - 2 1²/ (1+3+ --- / +(²² - ()} = •2"-1{1+(2″-1)} +("-)} 2n 2" =2n-2 各群の番目の項の分子は2k-1である。 求める和は 126-1 2-1 2 =1/2/63 2"-1 2n-1 2-1 {1+3+......+ (2・37-1)} ·63+ 128 11 2 -.37² 16 1369 5401 128 128 32 次のように従に分けて考える。 (2(-1) ←初項1,公比2,項数n 一の等比数列の和。 ←2°-1=63 は第n群の分子の 和で,初項 1, 末項2″ - 1. 項数 27-1 の等差数列の和。 (1+(k-1)・2=2k-1 TOS: 数 1, 2, 3, を、 右の図のように並べる。 左からm番目,上から1番目の位置にある自然数をmを用いて ませ。 150は左から何番目,上から何番目の位置にあるか。 6 ← 24-²-2-2-2 ・2k-1 k=1 [類 中央大 ] A ←1+8+5+.. +(2n-1)=n² (2) ... h² 1247 3 58 69 10 ... ... ...... よっ この 第1 150 ゆ ... 練 *** *** *** (1 *** ***

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Mathematics Senior High

この問題の解き方が解説を見てもよくわかりません。 接線方程式が三次関数でその実数解の個数が接点の個数となることや、極大と極小をかけてマイナスにならなければいけないことが特に分かりません。 教えてください🙇‍♂️🙇‍♂️

3次曲線と接線 199 点(1,0) を通って, 曲線 y=x²+ax2+bx に異なる3本の接線をひくこ とができるような, a, b の条件を求め, 点 (a, b) の存在する領域を図示せよ。 精講 曲線 y=f(x)の接線の方程式は, 接点 (t, f(t)) により決まります. このときの接線の方程式は y=f'(t)(x-t)+f(t) であり,これが点(a, b) を通ることから,t の方 b=f'(t)(a-t)+f(t) .....(*) 程式 を得ることができます.この方程式をみたす t を 求めれば,その点における接線が1本ひけること になります。すると, 3次関数のグラフでは接点 が異なれば接線も異なるので, 接線の本数=接点の個数 =方程式 (*)の実数解の個数 ということになります. y=x^3+ax²+bx y'=3x²+2ax+6 曲線上の点(t,t+at2+ bt) における接線の方程 式は 解答 y=(3t²+2at+b)(x−t)+t³+at² + bt y=(3t2+2at+b)x-2t-at2 これが点 (10) を通るのは 0=-2t+(3-a)t2+2at+b のときである. f(t)=2t³—(3—a)t²—2at-b とおく. 3次関数のグラフでは接点が異なれば接線 も異なるので 点 (10) を通る接線が3本ひける ⇒f(t)=0 が異なる3つの実数解をもつ 解法のプロセス 接線の方程式 y=f'(t)(x-t)+f(t) ↓点(1,0)を通る 0=f'(t)(1-t)+f(t) 225 方程式(*)が異なる3つの実数 解をもつ 接線が3本存在する Ak y=f(t)₁

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