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物理 高校生

物理の質問です。 参考書のドップラー効果の公式の導出で分からない所があります。添付した画像が参考書の説明です。 c-v_s=f₀λ' (λ'=c-v_s/f₀) とありますがこれは波の進む速さの式と捉えることも出来ますよね。つまり、この式は振動数がf₀で、波長がλ'の波... 続きを読む

332 Chapter 13 ドップラー効果 13-2 音源が動くドップラー効果 13-2 音源が動くドップラー効果 静止した音源が音を発した1秒後 c(m) ココをおさえよう! 振動数」 ボクが最後尾 振動数∫の音源が,速さで近づくときに観測される振動数fは f=- 遠ざかる場合はf=cfusio ここでは,音源が動く場合のドップラー効果 (救急車の例) について考えます。 音源が発する音の振動数をfo [Hz] とします。 US このとき,音源は1秒間にf個の "波くん” を生み出しますね。 まずは音源が止まっている状態で,音を鳴らしている状況を考えましょう。 音速をc [m/s] とします。 音速というのは波の速さのことですから, 1秒間を切り取ると, 最初に発された“波くん"はc [m] 進み, 1秒後には音源からc〔m〕 までの間に fo個の“波くん”がいることになります。 速さ [m/s]で走る音源が音を発した1秒後 c-u (m) 振動数 速さい ボクが最後尾 先頭のボクは 目の速さは だからね 先頭のボクは スリムに なっちゃった 3 ということは、“波くん”1個分の幅は,入=〔m] と表すことができますね。 fo 今度は音源が速さで走りながら, 音を発しているとします。 1秒間を切り取ると, 最初に発された波くんはc 〔m〕 進みます。 同じ個の 1 “波くん”が ギュッと認められた んじゃ 静止の場合 c=foλ www fo 1秒後に。個目の”波くん” を発し終わるまでに,音源は距離 vs だけ動くので, c-vsの間に, fo個の“波くん”がいることになりますよね。 〔m〕に個の“波くん” fo 音源が走る場合 〔ml〕に個の“く” 補足 音の速さ [m/s] は音源の速さに関係ない。 →空気をベルトコンベアー、音を荷物と考えるとよい。 ダダダダ よいしょう このとき波くん1個分の幅, すなわち波長は入となって短くなります。 fo 止まって発した音と、走りながら発した音では、波長が変わってしまいました。 この波長の違いが音の高低の違いの原因になるのです。 続きはp.334で説明しま す。 ここで疑問に思っている人もいるかもしれないので補足です。 音源がで走りながら発されても、音の速さ とはならずにcのままです。 (先頭の“波くん"はc [m] しか進んでいませんね) これは、音が空気の振動なので 速さで 空気に伝わった瞬間に音源の影響を受けなくなるためです。 空気を速さのベルトコンベアー 音を荷物に例えるとわかりやすいですよ。 止まってベルトコンベアーに荷物を乗せても、走りながらベルトコンベアーに 荷物を乗せても荷物の進む速さは同じになりますね。 そんなイメージです。 走って乗せても、止まって乗せても 速さ c[m/s] ← 手をはなせば、物は同じ速さで進む

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数学 高校生

(2)(イ)の考え方が分かりません

基礎問 精講 今目で 135 場合の数と漸化式 (1)5段の階段があり、1回に1段または2段 登るとする。このとき,登り方は何通りある か。ただし、スタート地点は0段目とよぶこ とにする. (右図参照) (2)(1)と同じようにn段の階段を登る方法が の画 an通りあるとする.このとき (ア) α1, a2 を求めよ. n≧1 のとき, an+2 を an+1, an で表せ (ウ) αg を求めよ。 211 (イ) 1回の登り方に着目して(n+2) 段の階段を登る方法を考えると次 の2つの場合がある。 ① 最初に1段登って, 残り (n+1) 段登る ② 最初に2段登って、残り段登る ①,②は排反で, (n+1) 段登る方法, n段登る方法はそれぞれ an+1 通り, an通りあるので, an+2=an+1+an an+2=an+1+an (ウ)(イ)より, い as=a+α6=(a6+αs)+α6 =2a+αs=2(as+α)+as =3a5+2a=3(a+α3)+2as =5a+3a3=5(as+az)+3as =8a3+5a2=8(az+ai)+5az (1) まず, 1段, 2段, 2段と登る方法と2段, 1段, 2段と登る 方法は、異なる登り方であることをわかることが基本です。次に, ると=1段を使う方法は5が奇数であることから1回,3回, 5回のどれかです. わらないかんそこで, 1と2をいくつか使って,和が5になる組合せを考えて,そのあと 入れかえを考えればよいことになります。 (2)(イ)これがこの135 のメインテーマで, 漸化式の有効な利用例です。考え 方は、ポイントに書いてあるどちらかになります. この問題では,どちらで も漸化式が作れます。 (ウ)漸化式が与えられたとき, 一般項を求められることは大切ですが、漸化 式の使い方の基本は番号を下げることです。 解答 (1)5段の階段を登るとき, 1段登ることは奇数回必要だから, 1段を1回使う組合せは, 1段, 2段2段 参考 =13a2+8a=13×2+8×1=34 (通り) IA 91 ポイント I. (ウ)の要領でas を求めると, α5=3a2+2a=3×2+2=8 (通り)となり, 1) の答と一致します。 Ⅱ. 最後の手段に着目するときは,次の2つの場合となります。 ① まず(n + 1) 段登って, 最後に1段登る ②まず段登って、 最後に2段登る ポイント 場合の数の問題で漸化式を作るとき、次のどちらか ① 最初の手段で場合分け ② 最後の手段で場合分け 3回使う組合せは,1段, 1段, 1段, 2段 演習問題 135 3+4+1=8 (通り) (2)1段登る方法は1つしかないので, a=1 5回使う組合せは,1段, 1段, 1段, 1段,1段で それぞれ,入れかえが3通り,4通り、1通りあるので 横1列に並べられたn枚のカードに赤か青か黄のどれか1つの 色をぬる. 赤が連続してはいけないという条件の下で、ぬり方が an通りあるとする. (1) a1, a2 を求めよ. 2段登る方法は,1段,1段と2段の2通りあるので,a=2 (2) an+2 を an+1, an で表せ . n≧1のとき, (3) α8 を求めよ.

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数学 高校生

ここの赤い丸の左辺と右辺が成り立つのはどうしてですか?教えて頂きたいです。

·(3n-2)x" 1-x すなわち (1-x)S= 1+2x-(3n+1)x"+(3n-2)x +1 1-x したがって S= 1+2x-(3n+1)x"+(3n-2)x+1 (1-x)2 第 1/12m(n+1)項 (2)第1群から第n群までの項数は 1 man(n+1)であるから,第100項か るとすると (n-1)n<100(n+1 68 (1) 第群は2"-1個の自然数を含むから,第 よって (n-1)n <200≦n(n+ n群の最初の自然数は, n≧2のとき (1+2+ ....... +2"-2)+1= 2"-1-1 +1 2-1 =2"-1 13.14182, 14・15=210 である す自然数nは n=14 第1群から第13群までの項数は ・13・14=91 2 これはn=1のときも成り立つ。 したがって、 第2群の最初の自然数は 2"-1 (2)500が第n 群にあるとすると 2"-1500<2" 2°=256,2°=512であるから, ① を満たす自然 n=9 数nは 500 群の第項であるとすると m=245 29-1+(m-1)=500から よって 第9群の第245項 (3) 第群にある自然数の列は初項が2"-1 末項 69 59 2-1 項数が2"-1の等差数列である。 よって, その和は (21.2"-2"-1+2"-1)=2"-"(3.2"-1-1) ■指針 繰り返しの規則性がある数列 ゆえに、 第 100項は第14群の10 の数である。 よって, 第100項は 92=81 (3) 第群にあるすべての自然数 12+2+......+n2. = n(n. したがって, 第13群までにある の和は 13 13 ½ kk + 1x(2k+1)= k=1 =1/2(1/2-13-14)2 +3.1/1.1 11 . ・13・14(13.14 +27- 繰り返しの切り替わりの場所に仕切りを 入れて, 群に分けてみる。 よって, 初項から第100頃ま 3185+(12+22+... =3185+ -9-10-1 (1) n2 が初めて現れるのは,第2群の末項で ある。 (2)第100項が第何群の第何かを求める。 この数列を、次のように第n群が個の数を含 むように分ける。 11, 41, 4, 91, 4, 9, 16 1. 4. 9, 16, 25 1, すなわち 11. 2213 22.3 12, 22, 32, 42| 70 分母が同じ分数を1つの うに分ける。 2 1 6'6 2 2 3 4'4 第1群から第群までの項 1+2+..

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数学 高校生

微分法の接線の問題です。 写真2枚目の右上の「a≠0は極値をもつための条件」とありますが、なぜa=0だと極値を持つことができないのでしょうか?問題でa>0という条件がそもそもあるからだとしても、なぜわざわざa≠0と書いているのか分かりません! 教えて頂きたいです!🙇‍♂️

96 接線の本数 曲線 C:y=-x上の点をT(1,ピー1)とする。 〇 (1) 点Tにおける接線の方程式を求めよ. (2) 点A(a, b) を通る接線が2本あるとき, a, bのみたす関係式 を求めよ。ただし,a>0, b≠α-a とする. (3)(2)のとき、2本の接線が直交するようなα, bの値を求めよ。 精講 のパターン 3次関数のグラフに引ける接線の本数は,接点の個数と一致し ます、だから,(1)の接線に A(a, b) を代入してできるtの3次方 程式が異なる2つの実数解をもつ条件を考えますが,このときの 考え方は 95 注で学習済みです. 3) 未知数が2つあるので, 等式を2つ用意します。 で 1つは(2)で求めてあるので, あと1つですが,それが 「接線が直交する」 を式にしたものです。 接線の傾きは接点における微分係数(84) ですから、 2つの接点における微分係数の積 = -1 と考えて式を作ります. 解答 (1) f(x)=x-x とおくと, f'(x)=3x²-1 よって, Tにおける接線は, y-(t-t)=(3-1)(x-t) y=(3t2-1)x-2t3 (2) (1) の接線はA(a, b) を通るので 6=(3t2-1)a-213 2t-3at2+a+b=0 .....(*) (*) が異なる2つの実数解をもつので, g(t)=2t3-3at2+a + b とおくとき, y=g(t) のグラフが,極大値, 極小値をもち, (極大値)×(極小値) =0であればよい, g(t)=6t2-6at=6t(t-a) g'(t)=0 を解くと, t=0, t=α だから 186 (t,t³-t) A(a,b)) 95注 R!!

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