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Mathematics Senior High

私が右に書いたような答え方でも問題ありませんか...?

107 図形の最大・最小(2) 水平におかれたコップに水がいっぱい入っている.コップの内側は、口の 半径が α, 底の半径がb (a>b), 深さがんの円錐台をなしている。 このコッ プに半径が高さがんより大きい直円柱のガラス棒をその底面が水平にな るように沈めるとき, 排除される水の量 V が最大となるようなπを求めよ. (広島大) の動く範囲は 0<x<a ですが, 0<x≦b においてVが最大となる 精講 のは明らかにx=6のときなので, b≦x<a の 範囲でのVの最大値を考えれば十分です. ガラス棒の半径xが与えられれば,ガラス棒と コップがどの位置で触れるか決まります。 すなわち、ガラス棒の水に沈んだ部分の長さは で表すことができます。これにより、排除され る水の量 V=2x(ガラス棒の水に沈んだ長さ) はxの関数として表されます. このあとは,Vをxで微分します. 増減表をか くときに, 極値となるx が定義域b≦x<a 内に あるか否かの場合分けが必要になります。 0<x≦6 のとき,Vは単調増加であり,Vは x=bで最大となる. したがって, b≦x<a で考 えれば十分である. ガラス棒の水に沈んだ部分の長さをyとすれば, 右図で、△APQS △ABC から h a-b y a-x .. a-xh y=a-b V= πx²y=_hr²(a-x) ここで、f(x)=x^(-x) とおくと f'(x)=2ax-3x²=3.x 2a 3 解法のプロセス IC 水に沈んだガラス棒の長さを で表し ↓ Vをxの関数として表す ↓ V の極値となるが定義域 b≤x<a の内にあるか否かで場合分けす る A/QC P ys a O 241 B b y=f'(x) 2a 3 a x

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Mathematics Senior High

この問題についていくつか質問です。 ①極値を持たない場合(tanθのような)を考えなくても良いのか? ②[1][4]を分けている理由は、同じa+3という値でもaの値がそれぞれ異なるからなのか? ③最大値が2点で起こる場合(x=4と7)の時は別の場合分けをする必要は無いのか?... Read More

86 191 区間全体が動く場合の最大・最小 ①000 重要 例題 f(x)=x-10x²+17x+44 とする。 区間 a≦x≦a +3 におけるf(x) の 最大値を表す関数g (a) を, α の値の範囲によって求めよ。 CH OLUTION グラフ利用 極値と端の値に注目 α の値が変わると 区間 a≦x≦a+3 が動く。 まず y=f(x)のグラフをかき 幅3の区間 asxsa+3 を左側から移動しながら唇をとるのが 内にあるか、区間の両端の値f(a) f(a+3) のどちらが大きいかに着目して場 合分けをする。 注意すべき点は x>1 の場合にf(a)=f(a+3) となるαがあ ること。このとxの大小によっても場合分けをしなくてはならない。 JHART 解答 最大・最小 f'(x)=3x²-20x+17=(x-1)(3x-17) f'(x)=0 とすると x=1, 増減表から, y=f(x)のグラフは右の図のようになる。 [1] a +3 <1 すなわち a<-2のとき g(a)=f(a+3)=(a+3)³-10(a+3)²+17(a+3)+44 a =a³-a²-16a+32 [2] a+3≧1 かつ a < 1 すなわち -2≦x<1のとき g(a)=f(1)=52は右図 [1] のように A a≧1 のとき, f(a)=f(a+3) とすると 整理すると 94²-33a-12=0 よって a ≧1 から a=4 [3] 1≦a < 4 のとき [4] 4≦a のとき [1] YA y=f(x)i Sa+3 (3a+1)(a-4)=0 ゆえに 17 3 x [2] 108-1800 PRACTICE・・・ 191⑤ a³-10a²+17a+44=a³-a²-16a+32_0_0= 0. g(a)=f(a)=a²-10a² +17a +44 15a² a+3 17 x 3 I g(a)=f(a+3)=a³-a²-16a+32 Ay y=f(x); [3] y 52 a 8 f'(x) + 0 y=f(x)i 4 "1 : $300 a= =—-—-, 45 & 0=2 (x) 極大極小! 1 S=2 $30 >> 0. a+3 x ya 52 44 1302 f Jel [4] y y=f(x) ---- X, V CHAI 4 17 1 3 (2) 20 Ca+3 7 D こ f(x)=2x-9x2+12x-2 とする。 区間 a≦x≦a+1 におけるf(x)の最大値を表 Oel- す関数 g (a) を,aの値の範囲によって求めよ。

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Mathematics Senior High

x=2a/3なので、 b≦2a/3くaですよね? なぜb≧2a/3の時なども調べるのですか? 教えてください🙏

[107] 図形の最大 最小 (2) 半径がα, 底の半径がb (a>b), 深さがんの円錐台をなしている. このコッ プに半径が高さがんより大きい直円柱のガラス棒をその底面が水平にな るように沈めるとき,排除される水の量 V が最大となるようなxを求めよ. (広島大) 精講 xの動く範囲は0<x<a ですが, 0<x≦b においてVが最大となる のは明らかにx=6のときなので, b≦x<a の 範囲でのVの最大値を考えれば十分です. ガラス棒の半径xが与えられれば、ガラス棒と コップがどの位置で触れるか決まります。 すなわち,ガラス棒の水に沈んだ部分の長さは rで表すことができます.これにより,排除され る水の量 V=x²x (ガラス棒の水に沈んだ長さ) はxの関数として表されます. このあとは,Vをxで微分します. 増減表をか くときに, 極値となるxが定義域 b≦x<a 内に あるか否かの場合分けが必要になります. y a-x 解答 0<x≦b のとき,Vは単調増加であり,Vは z=bで最大となる.したがって, b≦x<a で考 えれば十分である. ガラス棒の水に沈んだ部分の長さをyとすれば, 右図で,△APQS △ABC から h a-b .. y=a-xh a-b 解法のプロセス Th :: V = πx²y=-6x² (a-x) ここで、f(x)=x(a-x) とおくと f'(x)=2ax-3.x²=3x-3 2a 3x (2ª - x) 241 水に沈んだガラス棒の長さを で表し ↓ Vをxの関数として表す ↓ V の極値となるが定義域 b≦x<a の内にあるか否かで場合分けす る A/QC P -x- B b y=f'(x) 02a 3 SOT a 第6章 x

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(2)と(3)が解説を読んでもなぜ異なる2つの実数解を持つという条件が必要かわかりません。 教えてください🙏

基礎問 150 95 接線の本数 3/ 曲線C:y=x-x 上の点をT(t, ピ-t) とする. (1) 点Tにおける接線の方程式を求めよ. 点A(a, b) を通る接線が2本あるとき, a, bのみたす関係式 を求めよ.ただし、a>0, b=d-α とする。 (3) (2)のとき、2本の接線が直交するようなα, bの値を求めよ. 精講 (2) 3次関数のグラフに引ける接線の本数は、 接点の個数と一致し ます. だから, (1) の接線にA(α, b) を代入してできるtの3次方 程式が異なる2つの実数解をもつ条件を考えますが,このときの 考え方は 94 注 で学習済みです. (3) 未知数が2つあるので, 等式を2つ用意します。 1つは(2)で求めてあるので,あと1つですが,それが 「接線が直交する」 を式にしたものです。 接線の傾きは接点における微分係数 (83)ですから、 2つの接点における微分係数の積=-1 と考えて式を作ります. 解答 (1) f(x)=x-x とおくと, f'(x) =3㎡²-1 よって, Tにおける接線は, y-(t³-t)=(3t²-1)(x-t) ∴.y=(3t2-1)x-2t3 (2) (1) の接線は A (a, b) を通るので b=(3t²−1)a-2t3 ∴.2t3-3at2+a+b=0 •••••• ......(*) (*)が異なる2つの実数解をもつので, g(t)=2t-3at2+a+b とおくとき, y=g(t) のグラフが、極大値、極小値をもち, (極大値)×(極小値)=0 であればよい. 94 注 g'(t)=6f2-6at=6t(t-a) g'(t)=0 を解くと, t=0, t=α だから 185 y=x²-x| 2.05./000 A(a,b){ a≠0 (909(a)=0) b=d-a, a>0 だから、a+b=0 (3) (2) のとき(*) より, t2 (2t-3a) = 0 参考 ポイント 2本の接線の傾きはf'(0),(2) だから,直交する条件より 13a 150 (0) (22)=-1 (− 1)(²77a²-1)=-1 a²= 8 27 a>0 より α =- 2√6 9 a=0 演習問題 95 [(a+b)(b-a³+a)=0 . b=. 2√6 9 3次関数のグラフに引ける接線の本数は 接点の個数と一致する <a≠0 は極値をもつ ための条件 3次曲線Cの変曲点 (88) における接線をひと するとき, 476519 斜線部分と変曲点からは1本引ける 実は、3次関数のグラフに引ける接線の本数は以下のようになるこ とがわかっています. 記述式問題の検算用やマーク式問題で有効で す。 ・Cとl上の点(変曲点を除く)からは2本引ける 青アミ部分からは3本引ける 151 曲線 y=x-6.x に点A(2, p) から接線を引くとき、次の問いに 答えよ. (1) 曲線上の点T(t, ピー 6t) における接線の方程式を求めよ. (2) pt で表せ. (3) 点Aから接線が3本引けるようなかの値の範囲を求めよ. 第6章

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