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Physics Senior High

(2)の途中計算がわかりません

例題 8 ばねによる 質量mの物体Pに, ばね定数kの軽いばねを 取り付け, 滑らかで水平な床に置く。 そして, 質量Mの物体 Q をばねに押し付け, ばねを自 然長よりLだけ縮めた状態にしてPとQを 同時に静かにはなす。 やがて Q がばねから離 れたときのPの速さをv, Qの速さをVとする。 だらい (2)M, k, L を用いて表せ。 (1)Vをm, M, c を用いて表せ。 【解説】・・ P k 00000000 M m ること (1) ばねの弾性力によりPは左へ, Qは右へ動く。 ここでP と Q とばねの全体を物体系と 考える。すると、ばねの弾性力は内力となり, 運動量保存則が成り立つので,右向きを正 として, 0 =-mv+MV m となる。よって,V=Mu 00 でも内力であ ポイント ばねの質量は無視できるので, ばねを物体系に含めてもその運動量はばねの速度によ らず 0 であり、実質的にはP と Q の運動量を考えればよい。 (2) 摩擦がないので, 物体系について力学的エネルギー保存の法則 (力学的エネルギー保存 則)が適用できる。 初めのばねの弾性エネルギーがP と Q の運動エネルギーに変換さ ていることより, 1kL² = 1/1mv² + 1 MV² (1)の結果を代入して”を求めると, v=L kM 'Nm(m + M) .0 例題8と同じP とばねとQ を用いる。 初め P は静止し, ばねは自然長である。 Q に左向きに 速さ vo を与えると, Q がばねを押し縮めると 同時にPも動きだす。 ばねが最も縮んだとき について、以下の問いに答えよ。 静止 P m 00000000 Vo (1) Pに対するの相対速度はいくらか

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??が書いてあるところを教えてください!

第3章 「基 でき 基礎問 効率 47 軌跡(V)\xx/ (1)XXX mを実数とする.zy 平面上の2直線 ■入 mx-y=0.①, 取行実隆 ■ について,次の問いに答えよ. XXX x+my-2m-2=0 ......2 (1) ①,②はm の値にかかわらず,それぞれ定点 A,Bを通る。 A,Bの座標を求めよ. (2) ①,②は直交することを示せ. (3) ①,②の交点の軌跡を求めよ. 精講 (1) 「mの値にかかわらず」 とあるので,「m について整理」! mについての恒等式と考えます. (37) (2)② が 「y=」の形にできません. (36) (3) ①②の交点の座標を求めて, 45 のマネをするとかなり大変です したがって,(1),(2)を利用することを考えます。このとき Ⅲを忘れてはいけません . ②my=-x+zmt ことはないので (注) 点 (0, 2)は含まれない. よって, 求める軌跡は 円 (x-1)+(y-1)^2=2から,点 (0, 2) を除いたもの. 77 注 一般に,y=mx+n型直線は軸と平行な直線は表せません. それは,yの頭に文字がないので,m, nにどんな数値を代入しても が必ず残ってπ=k泥想できないからです。逆に,xの頭には文 字がついているので,m=0 を代入すれば,y=n という形にでき, 軸に平行な直線を表すことができます。 リード曲と手行(y=2) 45 の要領で① ② の交点を求めてみると, 参考 2 (1+m) 2m(1+m) x= 1+m²,y= 1+m² となり,まともにmを消去しようとすると容易ではなく, 除外点を見つける こともタイヘンです. もしも誘導がなければ次のような解答ができます. こ れが普通の解答です. YA ②に代入して,x+ x=0 のとき,①よりm=- y² y IC |xで割りたいの 2 で x=0, x=0 24-2-0 で場合分け I I :.x2+y2-2y-2x=0 .. (x-1)+(y-1)²=2 ABを直径と 解答 0 (1)の値にかかわらず mo=0 が成りたつとき,r=y=0 ∴A(0, 0) < mについて整理 ②より (y-2)+(x-2) = 0 だから ∴.B(2,2) (2) m・1+(-1)m=0 だから, ①,②は直交する. |36| (1)(2)より①,②の交点をPとすると ①② y より,∠APB=90% よって、円周角と中心角の関係よりPは2点A, ある円向上 であれば ∠APB=900 2 Bを直径の両端とする円周上にある.この円の中 0 心は ABの中点で (1,1) A/ 次に, x=0 のとき,①より,y=0 これを② に代入すると, m=-1 となり実数が存在するので, 点 (0, 0) は適する. 以上のことより, ①②の交点の軌跡は円 (x-1)+(y-1)²=2から点 (02) を除いたもの. ●ポイント 定点を通る2直線が直交しているとき, その交点は, ある円周上にある. その際, 除外点に注意する 演習問題 47 よって, (x-1)2+(y-1)^=2 また, AB=2√2 より 半径は2 ここで、のは、軸と一致することはなく、②は直線 y=2と一致する tを実数とする. ry 平面上の2直線 l : tr-y=t, m:x+ty=2t+1 について, 次の問いに答えよ. (1) tの値にかかわらず,l, mはそれぞれ, 定点A, B を通る. A,Bの座標を求めよ. (2) l, mの交点Pの軌跡を求めよ.

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対称式、基本対称式とはどういうことですか 解と係数の関係は二次式の時はいつでも使えますか?

290 基本 例題 184 3次関数の極大値と極小値の和 α は定数とする。 f(x)=x+ax²+ax +1 が x=α, B (a<β) 極値をと る。 f(α)+f(B)=2のとき, 定数αの値を求めよ。 CHART & SOLUTION 00000 基本183 3次関数f(x) x=α, β で極値をとるから, α, βは2次方程式 f'(x)=0の解である。 しかし、f'(x)=0 の解を求め, それを f(x)+f(B)=2に代入すると計算が煩雑。 f(a)+f(B) はαとβの対称式になるから α.8の対称式 基本対称式α+β, αβで表されるに注目して変形。 なお,α+ β,aβ は, f'(x) =0で解と係数の関係を利用すると αで表される。 解答 f'(x) =3x2+2ax+a f(x) が x=α, β で極値をとるから, 0 まと 数学Ⅱ p.283 の特徴 3次 2次) f f'(x) =0 すなわち 3x2+2ax+a=0 ...... ・① は異なる2つの実数解 α, β をもつ。 ①の判別式をDとすると 0-G -=a²-3a=a(a-3) 4 まず、f(x)が極値をも つようなαの範囲を求 止めておく (基本例題183 (1) と同様)。 a> D>0 から a < 0,3<a また,①で,解と係数の関係により 2 実の a+B=-a, aẞ=a ここでf(a)+f(B)=a3+ax²+aa+1+3+a2+aβ +1 =(ω°+β3)+α(a2+ B2)+ α(a + β)+2 =(a+β)-3aB(a+B)+α{(a+B)2-2μß}+α(a+B)+2 =(a+B)3-3aß(a+B), x+a {( — — —³a)² - 2 — —³a}+a⋅(-1)+2 4 a²-a¹+2 27 f(x)+f(B)=2から 12/17 - 1/2/30°+2=2 よって 2a3-9a2=0 ②を満たすものは a=- すなわち a²(2a-9)=0 J 2 a2+B2=(a+B)2-2a αを消去。 inf. この問題では極大値 と極小値の和f (a)+f(B) を考えた。 極大値(もしく は極小値)を単独で求める 必要がある場合に,極値の x座標であるα (もしくは B)の値が複雑な値のとき は EX 148 を参照。 左 PRACTICE 184Ⓡ

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⑵の②からわかりません!どなたか教えてくださると嬉しいです!

「啓林館」発行の教科書 対応しています。 実力を試そう PA4 4日~ 82 動点と図形の面積 9 AB=BC=12cm、 解くときの AAPQ 辺APを かめよう 右の図のように、 れに平行な電 発車してか とすると、 2乗に比例 の関係を表 ∠ABC=90°の直角12cm 二等辺三角形ABC がある。 点は頂 点Aを出発し、毎秒 BQ- C 12cm- る。 分BQを高さと 2cmの速さでAB、BC上を頂点Cに向 6x12のとき かって移動する。 また、点Qは、点P は、辺PQを と同時に頂点Bを出発し、 毎秒1cmの 線分ABを 速さでBC上を頂点Cに向かって移動 みる。 する。この2点は、点Pが点Qに追い ついたところで止まるものとする。 点PQがそれぞれ頂点 A、Bを出発 してから、秒後の3点A、P、 Qを結 んでできる △APQの面積をycmとす あるとき、次の問いに答えなさい。 ただし、 点P Qがそれぞれ頂点 A、Bにあると と、点Pが点に追いついたときは、 (新潟) y=0 とする。 くわしい A 1 4章 関数y=ax 教科書 p.116~117 いろいろな関数の 基本をおさえよう いろいろな関数 (料金の問題) 右の表は、 A 観光タクシー の料金表である。 利用時間を 時間、そのとき の料金を円と するとき、次の 利用時間 料金 3時間まで 12000円 4時間まで 5時間まで 16000円 20000円~ 6時間まで24000円 7時間まで 28000円 問いに答えなさい。 (1) x=5のときのyの値を求めなさい。 5時間は、 料金表の「5時間まで」にはいる。 y=20000 (2)関係を表すグラフをかきなさい。 y 28000円 24000 しなさい。 を通るから、 を代入すると、 (1) 3秒後のAPQの面積を求めなさい。 解 AP=2×3=6(cm)、 BQ=1×3=3(cm) 点P は辺AB 点Qは辺BC 20000 16000 △APQ=12×6×3=9(cm) 12000円 9cm² 0 1 2 3 4 5 6 7 速10mで走って (2)次の①、②の場合についてを 式で表しなさい。にすれば A 端の点をふくむ場合は、ふくまな で表す。 2x cm を出発したのと 原点を通る。 ① 0≦x≦6のとき P 解 AP=2xcm、 BQ=rcm してから秒間 としてxとyの 上の図にかき入 よって、y=1/2x2xxxy=x BQ (8) y=x² xcm で進むから、 60 って、点(60,600) ② 6≦x≦12のときか 解 AB+BP=2xcmより、 A BP=2x-12(cm) 12cm 0, 0), (60, 600) よって、y=1/2x{x(2x-12)}×12 (3) B観光タクシーでは、利用時間が3 間までの料金は10000円で、その後1 間ごとに5000円ずつ高くなる。 利用 間が次のとき、A、Bどちらの観光 シーの料金の方が安いですか。 ① 4時間 A・・・問題の表または(2)でかいた- 解 16000円 B・・・3時間までの料金10000円 5000円が高くなるから、 10000+5000=15000(円) PQ xcm y=-6x+72JT BYP Q C y=-6x+72EPTX (2x-12)cm ② 6時間 み) いつかれるのは、 -) こから何秒後ですか。 (3)△APQの面積が16cmになるのは何 秒後か、すべて求めなさい。 解 A・・・問題の表または(2)でか 24000円 POL B・・・3時間までの料金100 でかき入れた直線 解 y=x2 に y=16 を代入すると、 16xx>0だから、x=4 る。 ), 400) y=-6x+72にy=16 を代入すると、 16=-6+72 x=- 28 63=3(時間)分高・ 10000+5000×3=2 の変域内にあるので、 問題にあっている。 40 秒後 4秒後、20秒後 時間によっ 安いかが変 34 3年 確かめ MATH 秒速20mを

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