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数学 高校生

数3積分の、回転体の体積について質問ですが。 この手の問題は回転させた結果、はみ出る部分があるかどうかを判断して問題を解くと思うのですが、はみ出る場合とはみ出ない場合を問題を見ただけで区別することは不可能ですよね?? 回転体の時は常にはみ出ることを意識しないといけないですか??

基本 例題 167 軸の周りの回転体の体積(2) ①①①①① 265 放物線 y=x-2x と直線 y=-x+2 で囲まれた部分をx軸の周りに1回 転してできる立体の体積Vを求めよ。 CHART & SOLUTION 回転体の体積 回転体では図形を回転軸の一方に集結 をかくと〔図1]のようになる。 ここで, 放物線 まず, 放物線 y=x²-2x と直線 y=-x+2 と直線で囲まれた部分はx軸をまたいでおり, これをx軸の周りに1回転してできる立体は, 図2]の赤色または青色の部分をx軸の周り に1回転してできる立体と同じものになる。 基本例題166 と異なり, この場合はx軸の下側 (または上側) の部分をx軸に関して対称に折 3 12 ③ 基本 166 2 ON x -1 O x -x²+2x [図2] り返した図形を合わせて考える必要があることに注意! 解答 ようにとれる手 2x=-x+2 とすると, x-x-2=0 から (図1) x=-1,2 放物線y=x²-2xのx軸より下側の部分を,x軸に関して対 称に折り返すと右の図のようになり、題意の回転体の体積は, 図の赤い部分をx軸の周りに1回転すると得られる。このと き 折り返してできる放物線y=-x2+2x と直線 y=-x+2 の交点のx座標は,-x2+2x=-x+2 を解いて x=1,2 3 6章 19 体積 よって V=πS˚, {(−x+2)²=(x²-2x)²} dx+π(−x+2)²dx +(-x+2x)³dx =(-x+4x³-3x²-4x+4) dx+x(x-2)'dx -+ f(x)は上の公式を利用してま =x[+x-x-2x+4x] 5 +π 5+ -x²+- 8 +π -19x+x+7=100-207 3 RACTICE 167 8 1515 3 次の3つの図形に分け て体積を計算する。 + 不等式 -sinx≦y≦cos2x, 0≦x≦で定められる領域をx軸の周りに1回転して 0 できる立体の体積Vを求めよ。 Spoly(12) [類 神戸大 ]

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数学 高校生

解説お願いします。 黄色マーカー部分の式変形が分かりません。 途中式をもっと細かくして教えて欲しいです。 よろしくお願いします。

例題 284 一般項に (-1)" を含む数列の和 Sn=12−22+32-4 +52 -6°+・・・+(-1)n+1.n2 を求めよ。 思考プロセス 式を分ける 717 符号が交互に変わることから、2項ずつ組にして考える。 Sm= =(12−22)+(32-42) + (52-62) +...... 場合に分ける **** 最後も組 → (12−22) + (32-42) +... + □2+ ○ 2-2) (nが偶数のとき) (12-22)+(32-42) + ··· + (O² - 2) +[ 最後余る Action» 一般項に(-1) を含む数列は,nの偶奇で場合に分けよ 700 解 (ア) nが偶数のとき, n=2m(m = 1, 2, 3, ・・・) とおくと (nが奇数のとき) Sn = S2m = (12-22) + (32−42)+(52-62) ... +{(2m-1)^2-(2m) m m 1 = {(2k−1)² - (2k)²} = Σ (−4k+1) 517- k=1 =-4・ 2 k=1 -m(m+1)+m=-m(2m+1) (+)Kampin n=2mより, m= Sn == 1 1 -n であるから n(n + 1) (イ) nが奇数のとき, 10 n(n+1) Ratsportsof+”の式で表す。 n=2m-1(m= 1, 2, 3, ・・・) とおくと Sn=S2m-1=Szm+ (2m)2 =-m(2m+ 1) + 4m² =m(2m-1) n=2m-1より, m= 11/12 (n+1) であるから を3以上の奇数として, S2m+1=S2m+ (2m+1)^ と考えてもよい。 (ア) の式を利用する。 Szm=Szm-1-(2m)2 ―m(2m+1)+4m² =m{-(2m+1)+4m} =m(2m-1) Sn=1/12 (n+1){(n+1)-1}=1/21n(n+1)1-8-201 1-1/2m(n+1) (wは偶数) to 1) 11/12m(n+1) ( n は奇数) re (ア)(イ)より Sn= すなわち Sn = (-1)+1. 1½n(n+1) このまま答えとしてもよ い (1)+1 J-1 (n が偶数) (1 (nが奇数)

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