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数学 大学生・専門学校生・社会人

二次関数の問題です。 解答のなみなみ線部分がわかりません。なぜ頂点のx座標がこの範囲にあるとするのでしょうか。他の場合分けが不要な理由がわからないです。お願いします

m 各) 8 2次関数の最大・最小/定義域が動く場合 a を実数とする. 定義域が α ≦x≦a +4 である関数f(x)=-x-4-6の最大値は α の関数で あるので,これをM (α) と表す. 同じく, 最小値をm (a) と表す. M (α), m (α) を求め b=M(a), b=m(α) のグラフを ab平面に (別々に)書け. (名古屋学院大) 最大・最小となる候補を利用 前問は,定義域が一定区間に決まっていて、 関数の方が変化したが, 本間は、関数の方が決まっていて、定義域の方が動く問題である。とは言っても,前問と同様に解くこ とができる.ここでは,前間と違うアプローチを紹介しよう。(なお,これらの解法は, 関数と定義域が ともに変化するときも通用する。) 左ページの①~⑦のグラフから分かるように,y=d(xp)+gのグラフが下に凸の場合, ・区間α ≦x≦B における最小値は, x=pが区間内にあれば, 頂点のy座標 q そうでなければ,区間の端点での値f(α), f (B) のうちの小さい方 ・区間α ≦x≦B における最大値は,区間の端点での値f(α), f (B) のうちの大きい方 である。結局,「最大値や最小値になる可能性のある点は,頂点と両端点の3つのみ」であるから, 「頂点のy座標(頂点が区間内にあるとき), および区間の端点のy座標からなる3つのグラフを描い ておき,最も高いところをたどったものが最大値のグラフ, 最も低いところをたどったものが最小 値のグラフである」 これは, グラフが下に凸な場合のみならず, 上に凸な場合についても成り立つ. 解答 y=f(x)のグラフは上に凸である.f(z)=-(x+2)²−2(a≦x≦a+4) であるから、頂点の座標がa≦x≦at4 にあるとき (as−2≦a+4), 6≦a≦2のとき, M(α)=f(-2)=-2 すなわち, それ以外のとき, M(α)=max{f(a), f(a+4)} つぎに f(x) の最小値は定義域の端点で取るから, m (a)=min{f(a), f(a+4)} ここで, f(a)=-(a+2) 2-2 f(a+4)=-{(a+4)+2}2-2=-(α+6) ²-2 であるから, b= f(a), b=f(a+4) のグラフは図1のようになる. よって, b=M(α), b=m(α) のグラフは, 図 2, 図3の太線である. bto 図3 bto 図 2-6 -2 1 -6 -4 -20. a M. -6 b=f(a+4) b=f(a) b=-2 b=-(a+2)²—2 b=-(a+6)-2 a -2 -6 -4 b=-(a+2)²X -2 max {p,q}は,pg のうちの大 きい方 (小さくない方) の値を表 (1 < す (min{p,g}は,p,gのうち の小さい方 (大きくない方) の値 を表す) MAR -6 ←一般にb=f (a+4) のグラフは, b=f(α)のグラフをα軸方向に -4だけ平行移動したものである. (p.32, 51) MX-2-5 b=-(a+6)²-2 08 演習題(解答は p.57 ) (ア) f(x)=x2+2x+2a≦x≦a+1における最大値をM, 最小値をm とする。 | のとき最小値 M-m=1を満たすaの値は であり, M-mはa= をとる。 2次関数のグラフ ち書き、その交点! (星城大 一部省略) (イ)/ 関数f(x)=x2-2xla≦x≦a+1 (a≧0) における最大値g(α)を求めよ. またg(α) を最小にする α を求めよ. (明星大) (ア) 7,08 のどちら の解法で解いてもよい ろう. (イ) 最大値の候補を活 用しよう. 4

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理科 中学生

これの(3)を教えて頂きたいです。式だけでも構いません。

9 以下の実験について、 各問いに答えなさい。 ただし、空気抵抗は考えないものをする。 【実験】 図1のようなBCの高さを0mとする滑らか な斜面AB上のある点から質量80gの小球を静か にはなし 粗い水平面BC上に静止している木片 に衝突させたところ、 木片が移動して静止した。 小球をはなす高さを変えて、 木片が移動する距離 を調べたところ、 表1のようになった。 表 1 小球をはなす高さ(cm) 木片の移動距離(cm) A' 力学的エネルギー 5.0 2.4 運動エネルギー イ 40 1.8 B ウエネルギー 図1 A A: 10.0 4.8 高さ 【実験2】 次に、質量の異なる小球を、いずれも同じ高さから静かにはなし、木片に衝突させた。 実験1と 同様に木片が動く距離を調べたところ、 表2のようになった。 表2 小球の質量(g) 木片の移動距離(cm) 80 3.6 0.125丁 小 O 【思考・判断・表現】 15.0/ 7.2 120 B 5.4 木片 (1) 小球をはなしてから水平面に達するまでの、小球が持つ力学的エネルギーと運動エネ ルギーの値の変化を表したものはどれか。 正しいものを次のア~オから選び、記号で答 えなさい。 ただし、 実線は力学的エ ネルギーを、点線は運動エネルギーの変化を表すも9075 のとする。 1.6.0.1.200 112 ア ←木片の 移動距離 20.0 9.6 オ 160 7.2 BA B A' B A B (2) 実験2において、小球をはなした高さは何cmか。 正しいものを次のア~オから選び、 記号で答えなさい。 ア 5.0cm イ 7.5cm ウ 10.0cm エ 12.5cm オ 15.0cm 0:15 x 80 0.00 120 123 0115X80 1200 0,¹5 X 0,8 (3) 斜面AB上の高さ 12.5cm の点から質量100gの小球をはなした場合、木片は何cm 動く か。 正しいものを次のア~オから選び、 記号で答えなさい。 ア 6.0cm イ 7.5cm 9.0cm エ 10.5cm オ 12.0cm 8,0 0

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物理 高校生

81番のような形式の問題では最初に求めるものが回答と違っても、それを代入して最後に求めるものが回答と同じ場合は、最初のやつは合っていると考えてもいいでしょうか?

66 力学 以下、滑らかな水平床面上でのこととする。 79** 439 1/39 質量 にばね定数kのばねを取り付け, 質量mのPをばねに押し当てて, 自然長から 縮んだ状態にし、手をはなす。 ばねから離れた後 のPの速さを求めよ。 750 80 滑らかな水平面と曲面をもつ質量Mの台が 静止している。 質量mの小球Pが速さひ。 で台に 飛び乗ってきた。 P が台上最も高い位置にきたと きの台の速さを求めよ。 また,Pが上がった 高さんを求めよ。 High 運動量保存則と重心の動き XG= 座標xと速度の間にはv= dx dt m dxc dt VG = P dxp m- + M- dt P m 前問でPが最高点に達した後,台を滑り降り,台から離れたときのPの 速さと台の速さを求めよ。 Vo EX で, P と Q の重心G の運動を調べてみる。それぞれのx座標を X xQ, xc とすると mxp+MxQ m+M の関係があるから ( 160), k 10000000 M M dxQ dt mvp+Mvq m+M = 重心の速度vc は m+M mvp+MvQは運動量保存則より一定だから, vcは一定となる。 つま 重心Gは等速度で動く。 とくに, 79のように, はじめ全体が静止して るときには, c=0となり, 重心位置は不変となる。

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物理 高校生

(2)で求めたエックスゼロと、(4)で求めるLは同じ座標ですか? 追加 (5)のグラフを見て同じでは無いことはわかったのですが、それならなぜセックスゼロで物体Aが静止できるのか分かりません。教えてください。

3 図のように、電荷Qを帯びた質量mの小さ な物体Aが水平面からの角度の斜面上にあり、 電荷Qを帯びた小さな物体Bが斜面の下に固定 されている。 物体Bの位置を原点とし、斜面 上方に向かってx軸をとる。 物体Aはx軸上を なめらかに動くことができる。 物体Aと物体B の間にはたらくクーロン力の比例定数をんとし, 重力加速度の大きさを」 とする。 また、運動す る電荷からの電磁波の放射と空気抵抗は無視できるものとする。 次の問いに答えよ。 (1) 物体Aの座標をx, 加速度をaとするとき, 物体 A の運動方程式を記せ。 (2) 物体Aが静止することのできる座標x を, k, Q, m, g, 0 を用いて表せ。 水平面 次に,物体Aを座標s (s<x) の位置に置いて、静かにはなした。その後の物体Aの 運動を考える。 (3) 座標sで物体 A のもつ力学的エネルギーEを, s, k, Q, m, g, f を用いて表せ。 ただし、重力による位置エネルギーの基準は原点0の高さとし, 物体Bによる電位 の基準は無限逮方とする。 x S x0 (4) 物体Aが原点から最も離れたときの座標L, E, k, Q, m, g, f を用いて 表せ。 S 物体B x (5)s が x に比べて非常に小さいとき,物体Aの座標xと時刻の関係を表すグラフ として,最もふさわしいものを次の解答群の中から選び記号で答えよ。 [解答群] xo min m # W x0 W S ol X x mm M W A x0 S S 0 x S 原点O 物体 AS なめらか な斜面 (広島2013)

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