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物理 高校生

画像の問題の答えを教えてください!!

底面積がS[m²), 高さがL(m)の中空の円柱容器に物質を入れて水に浮かべ、浮力の 実験を行った。 以下, 円柱容器に入れた物質も含めて円柱とよぶ。 円柱の運動は鉛直方 向に限られるものとする。 水の密度は深さによらず一定で、円柱の運動にともなう水か らの抵抗, 水面の変化および円柱容器自身の質量は無視する。 ここで水の密度を Po [kg/m3], 重力加速度の大きさをg[m/s2] として次の問いに答えよ。 水面 d Po 図 1 S Po 図2 Po P1 図3 (1) 円柱の下部に密度が1〔kg/m²(ただし, Pipo) の物質を高さ L [m] だけ入れて 水に浮かべると、 図1のように長さ d [m] だけ水面上に出て静止した。 このとき円柱 が受ける重力の大きさはア [N] である。 水中の物体は,その物体が押しのけた体 積の水が受ける重力の大きさに等しい浮力を鉛直上向きに受けるので、円柱が受ける 浮力の大きさはイ [N] となる。 イに入る適切な文字式を下の解答群の中から1つ選べ。 ③SLg ア ア :posLg ②poLig イ :D PSLg ② pSL-dg 3 PS(L-L₁)g PiSL₁g ④ poS(L-L-dg+pSLng (2) (1)における長さ d [m] を求めよ。 (3) 円柱が静止した状態で、 図2に示すように上から力を加え, 長さ x[m] だけ沈め た。 ただし, xはdに比べて十分小さいとする。 このとき円柱が受ける重力と浮力の 力の大きさ F [N] を求めよ。 (4) 円柱の残りの空間を密度が2〔kg/m3] (ただし, P1 P2) の物質で完全に満たして水 に入れた。 このとき, 図3のように円柱の上面が水面とちょうど同じ位置になって静 止したとする。 物質の密度 P2 [kg/m3] を求めよ。

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数学 高校生

このような問題なんですが、2枚目の写真のようにここから先に進ところが意味がわかりません。 また、=kとおくのはどんな意図があるんですか。

198 基本例 124 領域と1次式の最大・ 000 x,yが2つの不等式xyy-2x+5 を満たすとき, x+yの最大 び最小値を求めよ。 指針 連立不等式の表す領域 A を図示し, x+y=kとおいて,直線x+y=kが簡 有点をもつようなんの値の範囲を調べる。 境界線に円弧が現れるが、このような には、領域の端の点や円弧との接点でkの値が最大・最小になることが多い 看 検討 "=k" & 例題 12 直 最小値: みよう 円x2+ をP(1 すると 更に, 領域と最大・最小 CHART 多角形 頂点 境界線上の点 放物線・円 → 角(かど)の点、接点 に注目 であ の傾 に分 x2+y2=10.. 解答 ②①に代入すると ...... ①y=-2x+5 ...... ②とする。 x2+(-2x+5)=10 傾 整理して x2-4x+3=0 x=1,3 よって 10- x=3のとき y=-1 x=1のとき y=3, ②から ゆえに,円 ①と直線 ② の共有点の座標は ① -10 0 (1, 3), (3, -1) 連立不等式 x2+y'≦10, y≧-2x+5 の表す領域 A は 図の斜線部分である。 ただし、 境界線を含む。 10 ③ x+y=k とおくと,これは傾き-1, y切片んの直線を表す。 図から直線③が円 ① と第1象限で接するとき,kの値 は最大になる。 ① ③ を連立して x2+(k-x)^2=10 整理して 2x2-2kx+k2-10=0 xの2次方程式④ の判別式をDとすると D 2=(-k)-2(k^-10)=-k²+20 4 直線 ③が円 ①に接するための条件は よって -k'+20=0 ゆえに D=0 k=±2√5 第1象限ではx>0,y>0であるから, ③よりk>0で k=2√5 このとき ④の重解は -2.2/5 31 x=- == =√5 2-2 ③から 次に、直線②の傾きは-2, 直線 ③の傾きは -1 で, y=2√5-√√5=√√5 -2<-1であるから,図より,kの値が最小となるのは, 直線 ③が点 (3,-1) を通るときである。 このときの値は 3+(-1)=2 したがって x=√5,y=√5のとき最大値 2√5; x=3, y=1のとき最小値 2 <直線 y=-x+kを Aと共有点を 平行移動 片kの値が最大 ところをさがす T ■2次方程式 ax²+bx+c= が重解をもつとき 重解はx=20 直線 ②と③の 較。 練習 ③ 124

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