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Physics Senior High

物理基礎の問題です。回答は配信されているためわかるのですが、解説がないため理解することができません。四角の2からわからないため、できるところまで教えて頂きたいです。お願いいたします。

第1問 以下の文章を読み, 解答番号 1~8 にあてはまる最も適当なものをそれ ぞれあとのa~eのうちから一つ選べ。 図1に示すように,長さL 〔m〕 の軽い糸の一端を天井に固定し、もう一方に質量 [m[kg]のおもりを取り付けた。さらに天井に固定した糸の位置から鉛直下向きに長さ 1/23L 〔m] の位置で釘を取り付けた。なお、重力加速度の大きさをg 〔m/s'] とする。 糸がたるまないようにして鉛直下向きから角度 0° で静かにおもりをはなした(ただし, 3 cos do とする)。この瞬間に糸にかかる張力の大きさは1 [N] である。また,糸が 釘に触れる直前のおもりの速さは2[m/s] となる。 1 2g(1-coso) mg cos Oo 糸が釘に引っかかった瞬間におもりの回転中心が変わった。 この瞬間のおもりの高さを 20 とおくと, 釘に引っかかった後に初めておもりの速さが0になる高さは3 [m] で ある。 おもりの速さが0になったときに釘とおもりの間の糸が鉛直下向きの方向となす L (i-cosθo) 角度を 01 とおくと, cos 01 の値は4であり,このときの糸の張力の大きさ T 〔N〕は cos 00-1 T 5 [N] となる。 さらに糸から釘が受ける力の大きさは6〔N〕 となる。 2T sin つぎに、糸が釘に引っかかってからある角度 02 (0) <02 <01)になった瞬間におもり から糸が切れた場合を考える。この瞬間のおもりの速さは 7 〔m/s]であり、糸が釘に 引っかかった瞬間のおもりの高さを0とおくと, o = 60°, 02=30°であれば、おもりが (1+200302-3cos00) 最も高い位置に到達するときの高さは8[m]となる。 5-2132 8 3m (costo-1) 2 m L 00 図 1 1 ・L 3 釘

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Mathematics Senior High

至急です!! 蛍光マーカーがついたところなんですが、 最大値が 1 最小値が-√2 になるのはなんでですか?

at 1 基本例題156 三角関数の最大 最小 (3) ・・・合成利用 1 次の関数の最大値と最小値を求めよ。 また, そのときの0の値を求めよ。 ただし, とする。 8200+n (1) y=cos-sin 0 指針 前ページの例題と同様に, 解答 また,0+α など,合成した後の角の変域に注意 する。 (2) sin (0+ Cox) のままでは, 三角関数の合成が利用できない。そこで,加法定理を利用 して, sin (9+x) を sine と cose の式で表す。 (1) cost-sin0=√2 sin0+ (2) 同じ周期の sin と cos の和では, 三角関数の合成 が有効。 ゆえに 0+ OMOSTであるから 3 よって1sin(01/27) 2017/1 0+ -√7/2 すなわち 0=0で最大値1 3 4 ゆえに 0+ √2 sin(0+³) ・π 3434 九= 3 4 OMOであるから 7 3x=0+ 3x = -1/1 ≦ π 4 3 π= - すなわち 0 = で最小値-√2 2 (2) y=sin(0+5)-cose 6 3 2 5 *cos0=sinocosm+cos Osin- 6 4 41 √3 2 5 6 √3 -sin0+ ・cos o-cos o 2 2 -sin0- (1) y=sin 0-√√3 cos 0 1 2 πCOSO 7 7 (n=0+ 1x≤ 13³1 π 6 6 -15sin(0+1)=1/ 7 13 0+ π三 - すなわち 0=™で最大値 6 6 2 cos0=sin(0+1) -T-cos (5) 基本154 7 0+ |九= すなわちで最小値-1 6 (-1,1) I √3 I 1 yA √√2 0 y41 6 7. 4 AO 1 6 (-4,-1) y 1 |1 √2 /1x AY 0x 1x Of 13 練習 次の関数の最大値と最小値を求めよ。 また,そのときの8の値を求めよ。ただし, rat © 15600とする。 (2) y=sin(0-5)+sine CELEX 100 245 章 7 三角関数の合成 4章 27

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