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Mathematics Senior High

線引いた部分がわかんないですおしえてください🙏🙏🙏

S0-010-A10AX 10 る 4 問題 は でのxMAD1A-41C4-01 1辺の長さが1の正三角形 OAB があり三角形OABの内部および周からなる図形をTと する。さらに,辺 ABに平行な直線/に関して図形Tと対称な図形を T' とする。直線!を 辺 OA(ただし,両端を除く)と共有点をもつように動かすとき, Tと T' の共通部分の面積 Sの最大値を求めよ。 (25 点) ポイント ー00 まずは,TとT' の共通部分の概形を捉えるのが第一歩。そのために,辺 ABに平行な直線しか 辺 OA と共有点をもつような図をいろいろとかいてみよう。すると,Tと T' の共通部分は下の図 のときを境にして“ひし形 ←→六角形”と変化する。 そして,最大値を求めるのが目標なのだから T) A' 0 B' “どのような図形量を変数として設定するか” を考えるわけで 面積が立式しやすい変数の設定(41) がポイント。「解答」では, 相似な図形に着目して相似比を考える。 O' B 解答 辺 OA, OB と1の交点をそれぞれ P, Q とする。 OP =Dt (0<t<1) とおくと が OB とも交点をもつこと は、対称性より明らかとして よいだろう。 OP:PA =t:(1-t) となる。 41 相似を利用するため, この ように変数tを設定したわ けである。 (i) 0<tS-のとき, TとT' の共通部分は下の図の斜線部のよう になる。ここで A' B' △OPQ の AOAB であり,相似比は P OP:OA =t:1 である。したがって, T と T'の共通部分の面 積をSとすると 1-t O' A B ;=Px(T の面積) 相似比がa:bのとき, 面積 比は a°:6 となる。 V3 S= 2 (T の面積) =OA-OBsin 60° = L0くtsのとき単調に増 であり,0<tSでSは単調に増加する。よって, 0<tいに おいてSは1= のときに最大となり, その値は 加することは, 図形的に明ら かとしてもよいだろう。 V3 8 である。

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Mathematics Senior High

(5)の問題についてですが、写真の2枚目の解き方でもいいですか? 心配になったので質問させていただきました! よろしくお願いします。

第2章 「76 基礎問 a>0 だから 44 係数の符号 開間」 -4ac>0 (判別式を利用すると…) 右の図は、y=a.r"+br+c のグラフの概 形である. このとき,次の各式の符号を調 ない) ではこ y=ar+ br+c のグラフはェ軸と異なる2点で交わるの で,a.r°+ bz+c=0 は異なる2つの解をもちます。 まくま よって,判別式をDとすると, こに出 上げ (3) c べよ。 (2) 6 D="-4ac>0 ます (5) エ=-1 のとき, リ 間。 (4) 6-4ac(5) a-b+c (6) 4a+26+c y>0 だから, (6) 放物線の軸は,エ=1 だから、 エ=0 のときと エ=2 のときのyの値は等しい。 よって,(3)より, a-b+c>0 20れぞれ、グラフの次の部分に着目すると決定できま。。 a:下に凸ならば正, 上に凸ならば負 6:aの符号と軸(=頂点の.r座標)の符号 4a+26+c>0 のポイント 2次関数の係数の符号は,次の3点に着目 c:y切片 I. 上に凸か,下に凸か II.頂点の座標の符号 I. y切片の符号 が-4ac:頂点のy座標の符号 また,上記以外の a, 6, cを使った式の符号は上の4つの符号をあわサー。 えるか,zに特定の値を代入したときのyの符号で考えます。 解答 (1) 下に凸だから, z'の係数>0 ; a>0 (2) y=ar'+br+c +リー8ー 6? 6-4ac 4a =ar+ 2a) 6°-4ac b より,頂点の座標は 2a 4a 演習問題 44 右のグラフは,関数 y=4 グラフの概形である。このと b グラフより,軸: 2=-. >0 2a また,(1)より, a>0 だから, (3) y切片>0 だから, 6<0 の符号を調べよ。 c>0 (2) 6 (4) グラフより, 頂点のy座標=- 6°-4ac (4) 6-4ac <0 (5) a C 4a (6) 4a-26+c 注 がのはでだ式を利用してもできます。 2次関数 y=ar?+br+c の各a, b, c, および,6°-Aac の

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Physics Undergraduate

量子力学、有限井戸型ポテンシャルの問題です。 (5)がわかりません。V_*=π^2hbar^2/8ma^2と求めました。

以下の問I、II に答えよ。ただし、プランク定数を 2mで割った定数をんとする。 I.1次元のポテンシャル中の質量mの粒子を量子カ学的に取り扱う。粒子の座標をとし、ポテ ンシャルをV(z)とする。aと %を正の定数として、図1のように| >«の領域でV(z)= % で|<』の領域でV(z) = 0のとき、V%の値を小さくしていったところ、V%<V,のときに東 縛状態が一つだけになった。 (1) 図2のようにV% が無限大のとき、すなわち ||>aの領域でV(z) が無限大で || Saの領 域でV(a) = 0のとき、基底状態のエネルギーおよび第1励起状態のエネルギーを求めよ。 (2) 図1のポテンシャルでV%> V,のとき、基底状態の波動関数および第1励起状態の波動関 数の概形を描け。 (3) 図1のポテンシャルでV%> V。のときを考え、基底状態のエネルギーと第1励起状態のエ ネルギーをそれぞれ Eo, E, とする。このポテンシャルを、図3のように、a<0の領域で はV(z) が無限大となるように変更する。変更後の系の基底状態のエネルギー Eを Eと EEのうちの必要なものを用いて表せ。 (4) V,を求めよ。 (5) 図4のように、|2| < 3a の領域および ||> 5a の領域でV(z) = V./2で3a< ||| < 5aの領 域でV(z) = 0のとき、束縛状態の数を答えよ。厳密に導出する必要はないが、根拠を簡 潔に記すこと。またすべての束縛状態の波動関数の概形をエネルギーが小さい順に描け。 V(2) V(2) V% * E ーa 0 a ーa 0 a 図1 図2 V(2) V(x) Vo Iv./2 0 a ー5a -3a 0 3a 5a 図3 図4

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Physics Undergraduate

これの(2)のdが分かりません、一応aから合ってるか見てもらえると嬉しいです🙇‍♀️dは、考えてみましたが自信ないです、また、概形もどう書けばいいか分かりません…。よろしくお願い致します

2. (1) 質量の無視できる長さ!/2 の剛体棒に, 質量 M, 長さ 1/2 の一様な剛体棒を取り付け, 二つの剛体棒が同じ方向を向 くように固定した。 質量の無視できる剛体棒のもう一方の 端を支点として鉛直面内で振動させる。 (右図上). 剛体棒 が鉛直下方となす角を0,重力カ加速度の大きさをgとして 以下の問いに答えよ。 1/2 a 支点のまわりの慣性モーメント, およびトルクを求めよ。 b. 0 の運動方程式を与えよ。 「M c. 0<1のとき, 振動の周期を求めよ。 (2)(1) に加えて, 支点から!/4の位置に質量 M の質点を取り 付けた(右図下). 1/4 M a. 剛体全体(質量を無視できる剛体棒、, 質量 M の剛体棒, 質量 M の質点) の支点のまわりの慣性モーメントを求 めよ。 0 /2 b. 剛体全体のエネルギー EをM,l,9,6,6のうち必要なも のを使って表せ。 c. つりあいの位置 (@= 0) で静止している剛体棒の下端 をたたいたところ, 剛体全体は支点のまわりを初期角速 度 n で回転し始めた. 剛体全体が支点のまわりを一回 転するために g が満たすべき条件を求めよ。 M d. 支点のまわりを一回転した剛体全体が鉛直下方(0=D0) を通過する瞬間に, 支点が外れて落下し始めた。 その後。 剛体全体はどのように運動すると考えられるか, 簡潔に 述べよ。また, 解答用紙に @%3D0の位置にある剛体全体 を描き,支点が外れた後の剛体全体の重心の軌跡(概形 でよい)を図示せよ。 裏面に続く。 に 。

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Mathematics Senior High

右ページに書いてあるCの概形の書き方を教えていただきたいです。

4 17 <において、 4 dx A0だから do 第2章 式と曲線 とする。 dy dy do cos 30 dx dx sin 30 d0 -1であるとき0の値を求めよ。 の部分の面積Sを求めよ。 C上の点Qにおける接線の傾きが -1となるのは、 dy A曲線Cとx軸によって囲まれる図形のr -1のとき、つまり dx (名古屋工業大 Cos 30 11 sin 30 tan 30=1のとき 3π だから 0S30S 30= 4 (思考のひもとき)○0 π .(求める0)= 12 オ=rcos0, y=r sin0 (3) のより 2.f0030年:0 y- lo1g dy Cos dy_de dx dx d0 0 0 YA 4 0のとき y=x V6 2 0 4 1 0 C したがって、Cの概形は右図のようになる。 0 6 44 Gr(595) V6 となるのは,0=の T x= 4 とき、 X=rcosd, y=rsin@に①を代入して dx において、 d0 sin 30 *=\cos 20 · cos6, y= Vcos 20 · sin0 0<0< <0より,xは減少する。 Vcos 20 : Pcos 20 cos e, Jcos 26 · sin0) V3 1 また,0=のとき, cos0= 2 V6 x=\cos 20· cos0=- COs 20= だから 2 x,yを0で微分すると 4 V6 よって、x= となるのは、0-のとき) dx 1 (Ccos 20) ?.(-2 sin 20) · cos0+ Vcos 20 ·(- sin0) do 2 a a sin 30 図を参照すると,求める面積Sは sin 20 cos 0 + cos 20 sin0 Vcos 20 Vcos 20 S= ydx Sin 20 sin0+Vcos 20 ·cos0 (cos 20 dx ここで,x=Vcos 20· cos0 より d0 sin 30 sin 30 d0 Vcos 20 de だから dx= Vcos 20 Cos 20 cos 0- sin 20 sin0 また,xと0の対応は COs 30 (car20) de Vcos 20 ine) Vcos 20 c0)0 ィ 2nkoとe

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