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数学 高校生

赤で囲った部分 増減表の-+てどうやって分かるんですか? シータを動かすイメージからですか?

103 最大・最小の応用問題 (1) aを正の定数とする。 台形 ABCD が AD // BC, 基本 10 103 例題 |AB=AD=CD=α, BC >α を満たしているとき、台形の [類 日本女子大 ] ABCDの面積Sの最大値を求めよ。 ・基本 98 重要 104 \ 詳しく(各画) ∠ABC=∠DCB=0 とすると, 解答 0 <8<1で,右の図から HC 文章題では,最大値・最小値を求めたい量を式で表すことがカギ。次の手順で進める。 ① 変数を決め、その変域を定める。 指針 ② 最大値を求める量 (ここでは面積 S) , ① で決めた変数の式で表す。 ③② の関数の最大値を求める。 この問題では,最大値を求めるのに導関数を用いて 増減を調べる。 S= この問題では,AB=DC の等脚台形であるから,∠ABC=∠DCB=0 として,面積 S を9 (と定数α)で表すとよい。 -{a+(2a cos 0+a)}.asin0 =a² sin 0(cos 0+1) ds do Ips よって数 sta) dS=0 とすると do cos0=-1, 0<θ< < π π 0 = 3/ から -α² をとる。 3点O(0, 0), 1 2 0 =a^{cose(cos0+1)+sin0(-sin 0)} =a^{cos B(cos0+1)-(1-cos20)} =a²(cos 0+1)(2 cos 0−1) ds do S B 0 ... ・題材は平面上の図形 ①① す。ただし,00とする。 : + KER asin0円 HO a- a cose. π 3 0 極大 3√3 T π 00におけるS の増減表は右上のようになるから, Sは0=173 で最大値 3√3 B 2 A D <BC> AB=AD = CD から 0<0<π K<E 2 1/12/3× -×(上底+下底)×高さ Sを0で微分。 別解頂点Aから辺BCに 垂線AHを下ろして、 BH = x とすると |S={a+(2x+a)} x√√a²-x² =(x+a)√a^²-x2 これをxの関数と考え, 0<x<a の範囲で増減を調べ る。 4 章 4 関数の値の変化、最大・最小 A ( 12, 0), P(cos, sing)と点Qが,条件 OQ=AQ=PQ を満た [類 北海道大]

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数学 高校生

微分の最大最小を求めるような問題で 増減表はよく書きますが 赤で囲った部分の+とかーとかってどうやって求めるんですか? また、極地と端の値を比べれば良いだけなので増減表を書く必要はないと思うのですが なぜ書くのですか?

頭角 うに |練習 ③ 100 172 について,次の問いに答えよ。 4sinx+3cosx+1 関数y= 7sin x+12sin2x+11 (①) f=4sinx +3cosx とおくとき,のとりうる値の範囲を求めよ。 1で表せ。 〔類 日本女子大] (2) yの最大値と最小値を求めよ。 SI 解答 100 関数の最大・最小 (3) ・・・おき換え利用 10 Hyper 指針 (1) 三角関数の合成を利用。 また, t = (4sinx+3cosx) を考えると, の式が現れる。 (2) (1) の結果を利用して,yをtの分数関数で表す (簡単な式に直して扱う)。 yをtで微分。 また,そのとりうる値の範囲に注意 して最大値と最小値を求める。 DAMNED CHART 変数のおき換え 変域が変わることに注意 (1) t=√42+3°sin(x+α)=5sin(x+α) ただし よって -1≦sin (x+α)≦1であるから また t2=(4sinx +3cosx) 2 =16sin x+24sinx cosx+9cos2 x |=7sin'x+12sin2x+9 sino=2/31, cosar=1/30 5 y y= 0 極小 1-3 4 1+√/3>-4 1-√3 4 27 (4sinx+3cosx)+1 (7sin²x+12sin2x+9)+2 1.(t2+2)-(t+1)・2t t2+2t-2 (2+2) 2 (²+2)² (2) y'=- y'=0 とすると t2+2t-2=0 これを解くと t=-1±√3 5≦t≦5 におけるyの増減表は次のようになる。 to -5 |-1-√3 -1+√3 Vº 27' t=-1+√3 で最大値 -5≤t≤5 < == 1+√3 4 + = 0 |極大 1+√3 4 t+1 t²+2 1 7 LO 5 であるから,yは 0<x< を満たす実数xに対して, t=tanx とおく。 6 (1) tan 3x をtで表せ。 (2)xが0<x<1の範囲を動くとき, tan³x YA の量は 3- 0 また、 大量う yの式の LYO 5 a 4 <(") = ² 13 H 4 t2=9(sin'x+cos'x) +7sin²x+12•2 sinxcosz t=-1-√3で最小値1-√3 u'v-uv 02 +√3 y= 672√3 ±1 2(√3+1) E t=-1±√3のとき _ ± (√3 ±1) 2(3-1) =1± √3 4 10 関数 y=ex{2x2 定数の値を求 基本 X 4 5130 例題 をとる。 指針 (複号同順) 解答 最大値 ここで 端点に なお CH y'= [1

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数学 高校生

赤線で囲ったところ 三角関数の+とか-てどうやって調べるんですか? 単位円を書いて調べる感じですか?

[類 中部大] 62 基本事項 参照)。 確認。 * 0 する。 >0 10 解答 基本例 次の関数の極値を求めよ。 (1)y=(x-3)e-x (3) y=x√√√x+3 指針 例題 94 関数の極値(1)….. 基本 (1) y'=2xe^x+(x2-3)(-e-x)=-(x+1)(x-3)e-x y'=0 とすると x=-1,3 関数の極値を求めるには, 次の手順で 増減表をかいて判断する。 ① 定義域,微分可能性を確認する。 明らかな場合は省略してよい。 ② 導関数yを求め, 方程式y'=0 の実数解を求める。 y'=0となるxの値やy が存在しないxの値の前後でy'の符号の変化を調べ, 増減表を作り, 極値を求める。 CHART 関数の極値 増減表は右のようにな る。よって x=3で極大値 x=-1で極小値-2e y y' y sinx=0から =2sinx(2cosx-1) x 0 6 1 2cosx-1=0から x= π 5 3' 3 よって, 増減表は次のようになる。 + (2) y=2cosx-cos 2x (0≦x≦2π) (2)y=-2sinx+2sin2x=-2sinx +4sinxcosx © find ( CHỐ の範囲で解く x=0, π, 2π π 3 0 極大 3 ゆえに x = 12/22 23232 TC 5 9 3² 増減表の作成 の符号を調べる x : ゆえに, x>0 では常に y'>0 V² I ... π 極小 -3 : -1 0 + 極小 -2e π 5 3 + R > p.162, 163 基本事項 2 3 基本 93 0 極大 3 0 極大 6 3 > 2π 3 で極大値 ; x = で極小値-3 (3)定義域は3である。 x≧0のとき、y=x√x+3であるから,x>0 では 3(x+2) y=√x +3 + 2√x+3 2√x+3 00 -√3 |(1) 定義域は実数全体であ り定義域全体で微分可 能。 yA |0| 6 √√3 3 -3 -2e 2倍角の公式 sin2x=2sin xcosx x y'の符号の決め方につ いては, 次ページ検討 を参照。 f(x) f(0) 165 (3) f(x)=|x|√x+3 とす ると lim x→±0 x-0 =±√3 (複号同順) f(x)-f(-3) lim x-3+0 x-(-3) -=8 よって, f(x)はx=0, x=-3で微分可能でな いが, x=0では極小と する 4章 44 関数の値の変化、最大・最小

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化学 高校生

至急お願いします。 (4)がわかりません。 解説には、I2の濃度が水への溶解度と等しく1.0×10^-3となる とあったのですがなぜそうなるんですか?? ⑷では、水ではなくヨウ化カリウム水溶液に溶かしてますよね??

[35] 気体のヨウ素は、水素と次のように反応し、 気体のヨウ化水素が生じる。 H2 + I2 2HI ...1 水素 1.0molが反応するとき, 式 ① の正反応の活性化エネルギーは、触媒を用いない 場合は 178kJ だが, 白金触媒を用いると 58 kJ になる。 また, 気体のヨウ化水素 1.0 mol が気体のヨウ素と水素から生じるときの反応熱は,温度によらず 4.5kJである。 25℃での固体のヨウ素の水への溶解熱は 23 kJ/mol である。 ヨウ素の水への溶解度 は 1.0×10mol/Lとあまり溶けないが, ヨウ化カリウム水溶液にはよく溶ける。 これ は溶液中のヨウ化物イオンと次のように反応し, 三ヨウ化物イオンが生じるためである。 I + I ℓ Is¯ ...2 この反応は可逆反応であり, 25℃での平衡定数Kは 1.0 × 10° L/mol である。 三ヨウ 化物イオンが存在するヨウ化カリウム水溶液は, デンプンの呈色反応に利用される。 (1) 水素 2.0 mol とヨウ素 1.0 mol を密閉容器に封入し, 高温で一定に保つと, 式①の反 応が起こった。 密閉容器内の物質は, 全て気体である。 (i) ヨウ素の物質量は図1のように変化した。 図1 に 水素の物質量の変化を実線 (-), ヨウ化水素の物質量の変化を破線 (-.-.-.-)で記せ。 (Ⅱ) 正反応の反応速度は図2のように変化した。 図2に, 逆反応の反応速度の概略を 実線で,正反応と逆反応を考慮した見かけの反応速度の概略を破線で示せ。 (mol) () 平衡状態において, 次の操作を行った。 操 作直後の正反応の反応 速度は, 操作直前と比 較して,どのように変 化すると考えられる か。 「速くなる」, 「遅 0.0% 0 時間 くなる」 「変化しない」 図1 式 ① の反応における のどれかで答えよ。 ま 物質量の時間的変化 また,逆反応の反応速度についても同様に答えよ。 (a) 容器の体積はそのままで, 温度を下げる。 (b) 温度はそのままで, 容器の体積を小さくする。 (c) 容器の体積と温度はそのままで, 触媒として白金を加える。 (2) 触媒を用いない場合の式 ① の逆反応の活性化エネルギー [kJ]を整数で求めよ。 (3) ヨウ素, ヨウ化物イオン, 三ヨウ化物イオンの平衡状態でのモル濃度 [mol/L] をそ れぞれ[I2], [I-], [I3-] とし, 式 ② の平衡定数K を表す式を記せ。 ★ (4) 0.20 mol/L ヨウ化カリウム水溶液100mLに固体のヨウ素 4.0gを加え, 25℃で平 状態にした。 平衡状態における次の量を有効数字2桁で求めよ。 ヨウ素が溶けても 水溶液の体積は変化しないとする。 原子量I=127 物質量 2.0g 1.6 物 12 0.8g 0.4 16 120 第7部 化学反応とエネルギー 平衡状態 MUTIHKUKU 反応速度 正反応の 反応速度 平衡状態 時間 図 2 式 ① の反応における 反応速度の時間的変化 (i) 水溶液中のK+, I'. I2. Is- それぞれのモル濃度 [mol/L] (Ⅱ)水溶液中に残った固体のヨウ素の質量 [g] [36] 図1に示す温度を一定に保つことのできる体積一定の容 器中で, 式 ① で示される反応を行った。 全ての成分は気体状態 にあり, 理想気体とみなす。 H2 + I 2HI ... ① 容器中の各成分の濃度を測り, 各測定時刻における [HI] ² [H2] [I] ヨウ化水素が生成する右方向の反応 (正反応) は発熱反応であ る。 水素 H2, ヨウ素 I2, ヨウ化水素 HI のモル濃度をそれぞれ [H2], [I2], [HI] と表す と, 式 ① の正反応の反応速度 2 は式②で,逆反応の反応速度 2 は式 ③ で表される。 =ki [H2] [I2] 2=k2 [HI] ...③ k1,k2 は温度のみに依存する定数 (反応速度定数) である。 [HI]2 [Hz] [I2] 40 30 H2 I2 HI 20 (同志社大) 変更ならびに気体を容器に入れるのに要する時間は無視できるものとする。 数値は全て 有効数字2桁で答えよ。 2 = 1.41,√3=1.73 実験 11.0 molのH2と3.0molのI2 を容器に入 れて温度 T で反応させると40秒後には 容器内の各成分の濃度が変化しなくなり 化学平衡に到達した。 そこに温度 T で 2.0 mol の H2 を補給して再び化学平衡に到達 するまで反応させた。 図2はこの実験にお [HI]? ける の値の変化を示したもので [H2] [I2] ある。 10 弁 反応容器 図 1 の値を求めた。 温度の 0 10 20 30 40 50 60 70 80 時間 [s] 図2 この実験結果から温度 T, における式 ① で示される反応の平衡定数の値が分か る。これ以降の問題の解答に必要な場合は、図2のグラフから求めた温度 T に おける平衡定数の値を用いよ。 (1) 反応開始後 40秒から60秒の間のある時点において, 容器内の H2 の物質量が0.8 mol であった。 このときの容器内のHI の物質量を求めよ。 (2) 図2の点Aにおける容器内の圧力をpとしたとき, 点B, 点Cのそれぞれにおける 容器内の圧力を』 を用いた式で表せ。 (3) 化学平衡状態に達するまでの間, 反応の進行に伴って, 式 ② に示される正反応速度 は減少し, 式 ③ に示される逆反応速度は増加する。 化学平衡状態に達すると、正反応 速度と逆反応速度は等しくなり、 みかけの反応速度はゼロになる。 温度 T における 式①の正反応の反応速度定数k=48L/(mol's) である。 温度 T, における逆反応の § 20 化学平衡と平衡定数 121 第7部

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