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数学 高校生

なぜ図1のような図が出てきたのかわからないです。半径1の球が三角形の円周上を回るのに半球の図が出てきたのが何故なのか教えて頂きたいです。

問題を 空間内に1辺の長さが4の正三角形があり,半径1の球の中心が この三角形の周上を一周するとき,この球が通過する部分の体積を求 動かす」とい めよ. [横浜国立大〕 《解答》 正三角形を含む平面に垂直で,この平面が x = 0 となるよう にx軸を定める. 平面 x = t (−1 ≦t≦1) による球の切り口は、半径 √1-12 (=r)の円である(図1).題意の立体 D のxによる切り口 D は、半径rの円の中心が平面x=t内で一辺の長さが4の正三角形の辺上を 一周する (図2) ときの円の通過領域に等しい (図3). これを扇形3個,長方 形3個、正三角形から内側の正三角形を除いた部分に分割する ここで1辺 の長さが4の正三角形の内接円の半径R は, 面積に注目すると 1.42 sin 60° = 2 2 11.R.(4+4+4) :: R = 2√3 3 2 の正三角形との相似比は (R-r): Rであり,面積は(R-F) 3 倍になる。 よって、図4の斜線部の面積は 図4の内側の正三角形の内接円の半径は R-rになるので, 1辺の長さが4 • 1 .42 sin 60° {1 - (R=r)²)} = 12r - 3√31 12r-3√3r2 2 だから、切り口 D の面積は r2m +4.r×3 +12r - 3√3r2 = 24+ (π-3√3) 2 = 24√1-12 + (π-3√3)(1-12) したがって、求める体積は dt 2/" (24√1-12 + (x-3√3×1-1³) 41 = = 48.77 +2(−3√3). 1/1 4 407-4√3 〔第1項の積分は半径1の四分円の面積

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数学 高校生

(2)の①からというところがなぜこうなるのか分かりません 解説よろしくお願いします🙇

解答 例題 55 剰余の定理利用による余りの問題 (1) 00000 (1) 多項式 P(x) を x-1で割ると余りは5, x-2で割ると余りは7となる。 のとき,P(x) を x2-3x+2で割った余りを求めよ。 +x=(x)定員【近畿大 (2) 多項式 P(x) を x2-1で割ると4x-3余り, x2-4で割ると3x+5余る。 のとき,P(x) を x2+3x+2で割った余りを求めよ。 [類 慶応大 基本 54 重要 57 指針 P(x) が具体的に与えられていないから、 実際に割り算して余りを求めるわけにはいか ない。 このような場合, 割り算の等式 A=BQ+R を利用する。 特に,余りRの次数が割る式Bの次数より低いことが重要なポイント! 2次式で割ったときの余りは1次式または定数であるから,R=ax+b とおける。 条件から,このa,bの値を決定したい。それには、割り算の等式 A=BQ+Rで, B=0 となるxの値(これを●とする)を考えて,P(●)の値を利用する。 基本等式 A=BQ+F CHART 割り算の問題 1R の次数に注意 [2] B=0 を考える (1) P(x) を x2-3x+2 すなわち (x-1)(x-2) で割ったと きの商をQ(x), 余りを ax+b とすると,次の等式が成り 立つ。 P(x)=(x-1)(x-2)Q(x)+ax+b P(2) =7 2次式で割った余りは、 1次式または定数。 B=(x-1)(x-2) 剰余の定理。 また, グ の両辺に x=1 を代入 条件から P(1)=5 ゆえに a+6=5 ゆえに 2a+b=7 ①,②を連立して解くと +a=,b=3+ すると P(1)=a+b ズー UP 多だで よって, 求める余りは 2x+3R とすると 1次式または定数。 (2) P(x) を x2+3 + 2 すなわち (x+1)(x+2) で割ったと2次式で割った余りは、 きの商をQ(x), 余りを ax+b とすると,次の等式が成り 立つ。 ...... P(x)=(x+1)(x+2)Q(x)+ax+6( また,P(x) を x2 -1, x2-4 すなわち (x+1)(x-1), (x+2)(x-2) で割ったときの商をそれぞれQi(x), Q2(x) <B=(x+1)(x+2) a,bの値を決定する ためには,P(-1), P(-2) が必要。 そこ ①,②にそれぞれ x=-1, x=-2を代 入。 とするとP(x)=(x+1)(x-1)Q1(x)+4x-3 P(x)=(x+2)(x-2)Qz(x)+3x+5 ...... 2 ①から ②から これとイから -a+b=-7 P(-1)=-7 これとイから 求める余りは6x-13 -2a+b=-1 P(-2)=-1 ③④を連立して解くと α=-6,b=-13 (1) 多項式 P(x) を x+2で割った余りが3, x-3で割った余りが1のとき

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