学年

質問の種類

数学 高校生

半球1の球に、側面と底面で外接する直円錐を考える。のとこはどういう感じですか?写真の2枚目はこういうことですか?

310 20 00000 重要 例題 184 最大・最小の応用問題 (2) ・・・ 題材は空間の図形 半径1の球に, 側面と底面で外接する直円錐を考える。 この直円錐の体積が最小 となるとき 底面の半径と高さの比を求めよ。 TORST 指針 立体の問題は,断面で考える。 →ここでは, 直円錐の頂点と底面の円の中心を通る平 で切った断面図をかく。 問題解決の手順は前ページ同様 ① 変数と変域を決める。 ② 量(ここでは体積) を ①で決めた 変数で表す。 であるが,この問題では体積を直ちに1つの文字で表すことは難しい。 そのため、わから ③3 体積が最小となる場合を調べる (導関数を利用)。 ないものはとにかく文字を使って表し,条件から文字を減らしていく方針で進める。 00=8A 解答 直円錐の高さをx, 底面の半径を r,体積 をVとすると, x>2であり V== πr²x ① 球の中心を0として,直円錐をその頂点 と底面の円の中心を通る平面で切ったとき, 切り口の三角形ABC, および球と△ABC との接点D, Eを右の図のように定める。 nie +(1+6200) △ABE S △AOD (*) であるから AE: AD=BE: OD すなわち -1)-(1+ x:√(x-1)2-12=r:1 よって 練習 r= ②①に代入して ..... x √√x²–2x = 座標空間の点A(1.1 X 12 √√x²-2x D BE 3 dV_π 2x(x-2)-x2・1 よって dx 3 (x-2)2 dV -=0 とすると, x>2であるから dx x>2のときVの増減表は右のようになり,体積Vはx=4 のとき最小となる。 このとき ② から r= √2 ゆえに、求める底面の半径と高さの比は - •X= .2 π 3 x-2 πx(x-4) 3 (x-2)² x=4 r:x=√2:4 C (高さ)>(球の半径) ×2 から。 200)+105= (*) △ABEと△AODで ∠AEB=∠ADO=90° Ay ∠BAE=∠OAD (共通) 対応する辺の比は等しい。 AD は, 三平方の定理を 利用して求める。 dV dx V √ ( ² )' = ²² Vをx (1変数) の式に直す 。 2 u'v-uv ... - 02 4 - 0 26 極小 E ① 2 B612 [

解決済み 回答数: 2
数学 中学生

□2、【2】の②がわかりません。なぜ傾きが-1になるのでしょう?

るから、20g×(−10)2, a= 5 3 直線 RQ の傾きは -2 より , OQ-OR- また. PQRQ=1:3 よって、点Pの座標は 21 8 9 b=12/26 60 だから、b=12/2 解答 O 33 by 座標は 6× 31/1/1=1/1/00 点Pはy=212x上にあるから、1/316=1/3×1/1/20) 放物線と図形 (1) 8 (2) 12 (3) −3, 3 (1) 5≤b≤9 [2] ①v=fx+1② 1/ 解説 ☐ (1) y=-—×(-4)²=8 (2) 2点A(-4.8), B(2, 2) を通る直線の式 を求めると、y=-x+4 だから, C(04) とすると, △OAB =△OAC+ △OBC =1/2×4×4+1/2×4×2=12 [3] ①と②とはx軸について対称だから, PQ=9 より,点Pのy座標は 9 2 9_1'2 ① -2 を解いてx=±3 Q1 2 2 2 [1] PQ の最小値はx=-4 のときで 本冊 P. 37 PQ=9-1×(-4)=5, 最大値は,r=0 のときで, PQ=9 1-9 4 [2] ①切片が 1. 傾きが 0-(-6) 3 になる。 ②PQ=AQ より 直線AP は傾き -1だ から、y=-x+3 よって、 R(0.3) 点Pの座標は、 ARPQ APBA 解答 1 (1) 8cm ² x>0 より P(2.1) 直線ABと”軸の交点をCとすると PQXCQ 2 1 PQXAB 12 6 [2]①y= =1/2 y=-x+3 y=ax²の利用 y= 33 4 ② y=-3x+36 右の図 ④ ア 10cm (イ)x=- 22 4 y 15 10 5 0 を解いて (1) a=-1 25 〔2〕6分間 (3) cm 4 5 P. 39 解説 [1] AP=AQ=4cm より. y=1/2×4=80 [2]①_AP=AQ=rcm より.y=1/2² AQ=6(cm), AP=12-x (cm) より 1 y= -×6×(12-x) = -3r+36 ③②のグラフは,点 (618) (120) ④ア) x=0のとき, PB6(cm) だから。 1/123×6×BC=30,BC=10(cm) (イ) APBCのグラフの式y=5x-30- 33 の式より, x=- 4 2 [1].x=6のとき、y=9 より 9=36m (2) y=1のとき, 1=-=-2². x>0 20 y=16 のとき, 16: 16=11². x=8 よって 8-26 (分間)

解決済み 回答数: 1