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数学 高校生

[2]や[3]の式にある3C1、4C2は、どういう意味ですか?

420 基本例 例題 54 平面上の点の移動と反復試行 右の図のように、東西に4本, 南北に5本の道路がある。 地点Aから出発した人が最短の道順を通って地点Bへ >?? 向かう。このとき、途中で地点Pを通る確率を求めよ。 00000 P 北4 ただし,各交差点で,東に行くか、北に行くかは等確率と し、一方しか行けないときは確率でその方向に行くも A 重 右図 出た 出別た 基本 52 重要 55 れ のとする。 指針 求める確率を A→P→Bの経路の総数 A→Bの経路の総数 5C2X2C2 から, 7C3 とするのは誤り! これは,どの最短の道順も同様に確からしい場合の確率で, 本間は道順によって確率 が異なる。 例えば,A111→→P→→Bの確率は C D P B 1 1 1 222 -.1.1.1.1=- 1 8 A→1→↑↑P→Bの確率は 2 2 2 2 1.1.1.1.1.1.1-32 A したがって, P を通る道順を, 通る点で分けて確率を計算する。 どの地点で初めて一番上の道路にぶつかるか 右の図のように, 地点 C, D, C', D', P' をとる。 C D P B 解答 P を通る道順には次の3つの場合があり,これらは互いに 排反である。 C' D' P' 確率がに [1] 道順 ACC P 変わるタイミング (C.P.P) この確率は1/2×12×1/2×1×1=(1/2)=1/23 [2] 道順 A→D'DD→P この確率は C.(1/1)(1/2)x1/2×1=3(1/2)-16 [3] 道順 AP′'→P A 6 この確率は × =61 2 32 1 3 6 16 1 よって, 求める確率は + + = 8 16 32 32 2 18 [1] 111→→ と進む。 [2] ○○○↑と進む。 ○には,1個と2個が 入る。 [3] ○○○○↑と進む。 ○には, 2個と 12個が 入る。 練習 右の図のような格子状の道がある。 スタートの場所か ③ 54 ら出発し,コインを投げて,表が出たら右へ1区画進 み裏が出たら上へ1区画進むとする。 ただし, 右の 端で表が出たときと,上の端で裏が出たときは動かな いものとする。 スタート (1)7回コインを投げたときに, Aを通りゴール ゴール A

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物理 高校生

(2)の問題です。力学的エネルギーを使って解くのはわかりましたが、なぜこのように解くのは間違えなのですか? 垂直抗力については解説は大丈夫です

重要問題 18 鉛直面内での円運動 (その1) 図は, なめらかな水平面と, 半径がで内面がなめらかな 半円筒を,Aにおいてなめら かにつないだものを,鉛直面 内で切った断面図を表してい る。 図の左端において, ばね (k) Immo 差が つく! B 0 A 定数kのばねが,質量mの小さな物体を水平に打ち出すように設定されている。 いま, ばねを自然長からαだけ縮めて放したとする。 すると, 物体は水平面上を すべり,円筒面の内面に沿って上昇する。 ここで, ばねのエネルギーは物体のエ ネルギーに完全に変わるものとする。 重力加速度の大きさをgとして, 次の問い に答えよ。 (1) 円筒に入射するときの物体の速さを求めよ。 (2) 円筒面に沿って上昇するときの物体の速度の2乗および抗力を, 直径の他端 Bから測った角度 0, およびそれ以外の与えられた量を使って求めよ。 (3) 物体が円筒面を離れるときの cos0 を求めよ。ただし 0<< とする。 (4) 物体が円筒面を離れた後に, ちょうど円の中心を通過するようにしたい。 そ のためには,k, m, a, g, r の間には一定の関係がなければならない。 kをm, a,g,r で表せ。 〈立命館大〉

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数学 高校生

自力で解けたのは(1)だけで(2)は理解できるのですが、(3)がわかりません。

208 第7章 数 基礎問 134 漸化式の応用 本も1点で交わらないとき,これらの直線によって平面が an個 平面上にn本の直線があって,どの2本も平行でなく,どの3 の部分に分けられるとする. (1) 1, 2, as を求めよ. (2) n本の直線が引いてあり, あらたに (n+1) 本目の直線を引 いたとき,もとのn本の直線と何か所で交わるか. (3) (2) を利用して, an+1 を an で表せ. (4) am を求めよ. 精講 まず、設問の意味を正しくとらえないといけません.nが含まれて いるとわかりにくいので,nに具体的な数字を代入してイメージを つかむことが大切で,これが(1)です. (3)が最大のテーマです.「an+1をan で表せ」という要求のときに, 41, 0 as などから様子を探るのも1つの手ですが、それは137以降 (数学的帰納法)に まかせることにします.ここでは,一般に考えるときにはどのように考えるか を学習します。 an と an+1 の違いは直線の本数が1本増えることです. 直線の数が増えれば分割される平面が増えることは想像がつきますが、問題 はいくつ増えるかで,これを考えるために(2)があります. 線と n の半直 (4) ① 1本 よ (1) (a1) 解答 (a2) 4 2 (a3) 図より, α=2 図より、 a2=4 図より, α3=7 (2) すべての直線は,どの2本も平行でなく,どの3本も1点で交わら ないので, (n+1) 本目の直線は, それ以前に引いてある本の直線の すべてと1回ずつ交わっている。よって,n か所で交わる. 演習

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数学 高校生

例題の方です。 道順で場合分けしてると思うんですが、なぜこの3つの道順で場合分けになるのか分からないです。 A→C'→D'→Pとかにはならないんですか?? 詳しく教えていただけるとありがたいです

420 基本 例題 54 平面上の点の移動と反復試行 右の図のように, 東西に4本, 南北に5本の道路がある。 地点Aから出発した人が最短の道順を通って地点Bへ X?? 向かう。このとき、途中で地点を通る確率を求めよ。 ただし,各交差点で,東に行くか, 北に行くかは等確率と し,一方しか行けないときは確率でその方向に行くも A 基本 52 重要 55 のとする。 指針 求める確率を A→P→Bの経路の総数 A→Bの経路の総数 から, 5C2 ×2C2 7C3 とするのは誤り! これは,どの最短の道順も同様に確からしい場合の確率で, 本間は道順によって確率 が異なる。 例えば, A↑→→P→→Bの確率は C D P 222 1 1 1 -.1.1.1.1=-1 A→1→11PBの確率は 11 11 1 ・1・1= A 22222 32 したがって,Pを通る道順を, 通る点で分けて確率を計算する。 右の図のように, 地点 C, D, C', D', P' をとる。 解答 P を通る道順には次の3つの場合があり,これらは互いに 排反である。 C D. P C' D' P [1] 道順 A→C→C→P この確率は 1/2×1/2×1/2×1×1=(1/2)-1/8 Lx1= A [2] 道順 A→D'→D→P この確率は...(1/2)(1/2)x1/1/2×1=3 (12) 11216111111と進む 3 = [1] [3] 道順 AP′'→P この確率は C.(1/2)(1/2)×1/2=6(1/2)-3/2 よって, 求める確率は 18 + 316 6 16 1 + = = 32 32 2 [2] ○○○↑→と進む。 ○には, 入る →1個と 12個が [3] ○○○○ と進む。 - ○には, 2個と 12個が 入る。 練習 右の図のような格子状の道がある。 スタートの場所か ③ 54 ら出発し, コインを投げて, 表が出たら右へ1区画進 み, 裏が出たら上へ1区画進むとする。 ただし, 右の 端で表が出たときと, 上の端で裏が出たときは動かな いものとする。 スタート A (1)7回コインを投げたときに, Aを通りゴールに到達する確率を求めよ。 (2)8回コインを投げてもゴールに到達できない確率を求めよ。 ゴール 〔類 島根

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物理 高校生

物理つりあいの問題です。 (1)の問題の解説の三行目にある、糸が棒に垂直な成分の大きさは2θとあるのですがなぜ2θと分かるのでしょうか?

これを式 ① に代入して、 x=0.90m 141. 棒とおもりのつりあい 解答 (1) mgcos20×L-Mgcos0x L M cose =0 (2) 2cos 20 指針 棒が受ける力を、 棒に平行な方向と垂直な方向に分解し、 垂直 な方向の力の成分を用いて、 力のモーメントのつりあいの 式を立てる。 この場合、 点Aのまわりの力のモーメントは、 力の垂直成分)×(点Aと力の作用点間の距離) として表さ 八 図 1 れる。 【解説 (1) おもりにはたらく力のつりあいから、糸の 張力の大きさは mg となる。 図1のように、 糸が棒に垂 直な方向となす角は20であり、 張力 mg の棒に垂直な 成分の大きさはmgcos20である。 また、 棒の重力 Mg の棒に垂直な成分の大きさは Mgcose である。 これか ら、点Aのまわりの力のモーメントのつりあいの式は、 mg cos 20 L 2 L 2 垂直抗力/ Mgcose 摩擦力 A Mg 知識 141. 棒とおもりのつりあい 図のように、 長さん、質 量Mの一様な太さの棒を粗い水平面上に置き、 棒の一 端に、質量mのおもりをつけた軽い糸をつないで、 糸を 定滑車にかけた。このとき、 棒と水平面のなす角、糸と 鉛直線のなす角が、 ともに0となって静止した。 重力加 速度の大きさをとして、次の各問に答えよ。 mg 10, m M SINOL (1)点Aを回転軸として、 棒にはたらく力のモーメン トのつりあいの式を示せ。 (2) おもりの質量mを、M、 0を用いて表せ。 ヒント (1) 棒が受ける糸の張力を、 棒に平行な方向と垂直な方向に分解して考える。 66 音 85

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物理 高校生

物理つりあいの問題です。 (1)の問題の解説の三行目にある、糸が棒に垂直な成分の大きさは2θとあるのですがなぜ2θと分かるのでしょうか?

これを式① に代入して、 x=0.90m 141. 棒とおもりのつりあい 大き 「解答 (1) mgcos20×L-Mgcosex/ =0 (2) M cos 0 W 2cos 20 指針 | 棒が受ける力を、 棒に平行な方向と垂直な方向に分解し、 垂直 な方向の力の成分を用いて、 力のモーメントのつりあいの 式を立てる。この場合、 点Aのまわりの力のモーメントは、 (力の垂直成分) × (点Aと力の作用点間の距離) として表さ れる。 解説 (1) おもりにはたらく力のつりあいから、糸の 張力の大きさは mg となる。 図1のように、糸が棒に垂 直な方向となす角は20であり、 張力 mg の棒に垂直な 成分の大きさはmgcos20である。 また、 棒の重力 Mg の棒に垂直な成分の大きさは Mgcose である。 これか ら、点Aのまわりの力のモーメントのつりあいの式は、 図1 垂直抗力 mg cos 20 L 2 50 摩擦力 A Mg L2 Mgcose mg 知識 141. 棒とおもりのつりあい 図のように、 長さL、 質 量Mの一様な太さの棒を粗い水平面上に置き、 棒の一 端に、質量mのおもりをつけた軽い糸をつないで、 糸を 定滑車にかけた。 このとき、 棒と水平面のなす角、 糸と 鉛直線のなす角が、 ともに0となって静止した。 重力加 速度の大きさをとして、次の各問に答えよ。 10 m 85 m (1)点Aを回転軸として、棒にはたらく力のモーメン トのつりあいの式を示せ。 A. M Singl 0 (2) おもりの質量を、M、 0を用いて表せ。 ⑤ヒント (1) 棒が受ける糸の張力を、 棒に平行な方向と垂直な方向に分解して考える。 66 Ⅰ章 力学Ⅰ

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