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Mathematics Senior High

次の問題で何故Hの位置が移動しているのでしょうか?解説お願い致します🙇‍♂️

62 特殊な四面体 OA=OBOC をみたす四面体 OABCの点Oから, △ABC を含む平面に下ろした垂線の足をHとする. このとき, 次の問い に答えよ. (1)Hは△ABC の外心であることを示せ. (2) OA=OB=OC=9, AB=6,BC=8, CA=10 のとき, OH の長さと四面体 OABCの体積Vを求めよ. (2) AB2+BC2=36+64=100 CA=100 AB2+BC2=CA' だから, △ABC は CA を斜辺とする直角三角形. (1)より, Hは△ABCの外心だから, Hは斜辺 CA の中点に一致する. よって, OH=√92-5=2√14 また, △ABC= 1/1/6 ・・6・8=24 2 ... V=1/23 △ABC・OH=16/14 精講 (1) 平面外の点から平面に垂線を下ろすとそ の直線は,平面上のすべての直線と垂直で す.また,Hが△ABCの外心とすると 0 HA=HB=HC が成りたちます。 H これを手がかりに考えます. (2) △ABCはふつうの三角形ではありません. 直角三 角形です。 (1)によれば, Hは△ABC の外心ですから, 斜辺の中点が外心になります. H 直角三角形がたくさんあるので, 三平方の定理か三 角比の利用を考えます (61). C A 外心 解 答 (1)△OAH, OBH △OCH において, ∠OHA = ∠OHB=∠OHC=90° 次に,条件より, OA = OB=OC また, OHは共通. 直角三角形において, 斜辺と他の1辺がそれぞれ等しいので △OAH = △OBH=△OCH 対応する辺の長さは等しいので, HA=HB=HC よって, Hは △ABC の外心である. B C 0 9 9 9 A H 6 8 B 9 A 5 H ●ポイント 四面体の1つの頂点からでている3つの辺の長さが等 しいとき,その頂点から対面に下ろした垂線の足は, 対面の三角形の外心になっている この四面体のように特別に名前がついていなくても、キレイな性質をもって いる立体は他にもあります. 演習問題 62の四面体もその1例です。 AB=BD=DC=CA=4, BC=AD = 2 をみたす 演習問題 62 四面体 ABCD について, 次の問いに答えよ. (1) 辺BC の中点をMとするとき, AMの長さを求めよ。 (2) 辺 AD の中点をNとするとき,MN の長さを求めよ. (3) AMDの面積を求めよ. (4) 四面体 ABCDの体積を求めよ.

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Mathematics Senior High

(1)の回答に書いてあるa<-2の時の表のaが関係する部分ってどうやって傾きがプラスかマイナスかがわかるんですか? また、解答の2の場合は特に、aの正負がわかりませんが、どうやって最小値がわかるんですか

● 12 絶対値つき関数/折れ線 (文字定数入り) f(x)=x+2|+|-3|+|x-a| とする. 次の問いに答えよ. (1) αを定数とするとき、関数y=f(x) の最小値をα を用いて表せ。 (2) (1) での最小値が6となるようなαの値を求めよ. (中部大・ 応用生物) 折れ線の増減は傾きで 前問で述べたように, f(x) の増減は,各範囲の傾きを追いかけることで とらえることができる。 前間で述べたように, y=f(x)のグラフは1本の折れ 折れまがる点のx座標の大小で場合分け 線であり,折れまがる点の座標は, x=-2, 3, αである. 前問の(1)から分かるように、折れまがる 点のいずれかで最小となる. よって,αと2,3との大小で場合分けが必要である. ■解答量 (1) αと2,3との大小で場合分けをする. 1° a<-2 のとき,a<x<-2の範囲では、3つの 絶対値の中身の1つが正で, 2つが負であるから, 絶対値記号をはずして得られる1次の係数(傾き) は-1である. 同様に各範囲について, 傾きを求 めると右表のようになるから, x=-2で最小値 をとる. よって, |-3|=-(x-3) |x-a|=r-a I a -2 3 a<x<2では, 傾き -3 -1 1 3 |x+2|=-(x+2) y -2 (a) 3 となる. m=f(-2)=0-(-2-3)+(-2-a)=3-a 2°-2≦a≦3のとき, 同様に=αで最小で, m=f(a)=(a+2)-(α-3)+0=5 y -1-120-2 3° 3 <αのとき, -2 <3 <αであるから, 同様にx=3で最小で, m=f(3)=(3+2)+0-(3-4)=α+2 x -2 a (2) (1)の1か3°のときである. よって, y )× 2 「α <-2 かつ3-46」 または 「3<a かつα+2=6」 α-3 または α=4 注 a=-2,α=3のときは,下のようになる. a=2のとき a=3のとき f(x) =2x+2|+|r-3| f(x)=|x+2/+2|z-3| I -23 I -2 3 傾き -3 1 3 傾き -3 -1 3 y y V 12 演習題(解答はp.27 ) a,b,cは定数でα<b<c を満たすものとする. 関数f(x) を f(x)=x-a|+|r-b|+|x-c|で定める。 (1)ェがすべての実数を動くとき, 4x+3f(x) の最小値を求めよ. 1+0-2 ←α=-2のときのグラフは下図. y+ 10- -5 0 3 (2)ェがすべての実数を動くときのf(x)の最小値が18で,f(c)=32のときb,cを で表せさらにf(-12)=25のときを求めよ. (上智大経) (1) 安直にェ=bで最 小としないように. (2) αを出すところも グラフを使いたい。 21

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Physics Senior High

【コンデンサーの繋ぎ変え問題】 操作1の時にC1の左側にマイナスが溜まるのはわかるのですが操作2で写真二枚目のように繋いだ時に左側にマイナスが溜まるのかわかりません。電池の正極についているので時間が経てばプラスの電荷が貯まりませんか?

問題 93 電気量保存の法則 ② 次の文中の空欄にあてはまる式を記せ。 図のように、電圧V 〔V〕の電池 E1 と E2, 電 物理 C1 C2 S2 S b1 気容量 C(F)のコンデンサー と C2, および スイッチS1とS2を接続する。 はじめ, スイ ッチは開いた状態であり, コンデンサーは電 荷を蓄えていないものとして,次の操作 I か らⅢを順に行う。 L b2 Ja E1- -E2 操作 I スイッチS1 を a1, スイッチ S2を2に順に接続した。 コンデンサー Cの右側の極板に蓄えられる電荷は,Q=(I) 〔C〕 である。 操作 Ⅱ スイッチS を b, スイッチS2をb2に順に接続した。 このとき, コ ンデンサー C1の右側の極板および, C2 の左側の極板に蓄えられている電 荷をそれぞれQ1 Q2 とすると, Q=Q1+Q2 である。 一方, キルヒホッ フの第二法則より,VをQ1 Q2, Cで表すと, V = (2) (V) である。 Q1, Q2 を C, Vを用いて表すと, Q1= (3) 〔C), Q2 = (4) 〔C) である。 操作Ⅲ スイッチSをa,スイッチS2をa2に順に接続したあと,スイッチ S1をb1, スイッチS2をb2に順に接続した。 コンデンサー C1の右側の極板 に蓄えられている電荷をC,Vを用いて表すと, (5) 〔C) であり,コン NO デンサーC2の左側の極板に蓄えられている電荷を C, Vを用いて表すと, (6) 〔C)である。 愛媛大〉

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