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数学 高校生

なんかめちゃくちゃな気もしますが、この解き方はなぜ違うのですか?

0 を原点とする座標平面において れる曲線 C を考える.また, 曲線 C を表す関数をy=f(x) とする. (1) 関数y=f(x) の定義域は [ ≤x≤ その値を αとするとαであり, f(α)=となる. (2) 曲線Cとx軸で囲まれた部分の面積は [ である. f'(x)= 解答 (1) x=√√3 sin0, 0≤0≤ ・・① より, 0≦x≦√3 ①より cosO≧0 だから, cos0=√1-sin'0= √1-31/32 10 パラメータの消去一 2√6 よって, f(x)=√6 sin20=2√6 sincos0=2√6 1-1/² = 2√/6 1√3-1² I' 3 3 パラメータ (媒介変数) を消去 この例題は,指示通りにf(x) を求めて解けばよい。 [画 y=2√6 sin Acos0 をェだけの式(0 を含まない式)にするので cos0=√1-sin²00の範囲から≧0) を用いる. (2)は,特殊基本関数の形 f(g(x) Y'g'(ェ) [dz] になることに注目しよう。 -(₁ /6 3 3 2√6 (3-2x²) 2 1.√√3-x²+x. 2 3 = -2x 2√3-12 ・√32√6 f³f(x) dx=³2√/6 x√3−xª dx (エ)= 3 √6 √3 --6(3-²)(3-3¹ de . TC を満たす媒介変数0を用いて 3 √3 (3-x²) ²25 = 2√/2 10 IC /3V 3√3-x² 3 3 = √6 √₂. f(a) = 2√/6.12.1/12/20 従って, α= 2 2 (2) 0≦x≦√3のときf(x) ≧0であるから, 求める面積は YA A √6 √√3 2√6 □であり,f'(x)=0 を満たすェはただ1つある. 3-x²-x² 3 √3-1² = √3 sin 0 ニン ly=√6 sin20 kk 14 -122) 2 x= (近畿大 理工 / 途中省略) 0≤sin 0≤1 I ←sin0= √√3 と表さ 48 √3-a²= 3 3 2 = 3 ■例題のような曲線をリサージュ曲 線と呼ぶ. √(0-²/3-3√3)

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数学 高校生

グラフの概形が黒線のようになるのは何故ですか??

350 00000 基本例題 228 媒介変数表示の曲線と面積(1) |重要 162, p.344 基本事項 ② 曲線x=a(t+sint), y=α(1-cost) (0≦t≦2x) とx軸で囲まれた部分の 面積Sを求めよ。 ただし, a>0とする。 CHART O OLUTION 面積の計算 まず、グラフをかく 曲線とx軸の共有点のx座標(y=0 となるtの値) を求める。 tの値の変化に伴うxの変化やyの符号を調べる。 s = Sydx (3 積分区間 a≦x≦b において常に y≧0 のとき、面積は これを、置換積分の要領で,tに関する定積分に直して計算する。 (2) 解答 0≤t≤2n ① の範囲で y=0 となるt の値は, 1-cost = 0 から t=0, 2π t=0 のとき x=0, t=2πのとき x=2na x=a(t+sint) から y=a(1-cost) から 0≦t≦2の範囲で よって, x,yの値の変化は右上のようになり, dx ①の範囲においては,常に ≧0 y≧0である。 dt ...... dx =a(1+cost) dt dy=asint dt dy=0 とすると dt ・②asint Tacost ゆえに、この曲線の概形は右の図のようになる。 ②より, dx=a(1+cost) dt であるから, 求める面積Sは (2ла (2π1-cos2t 1- t=0, π, 2π (2π s="ydx="a(1-cost) a(1+cost)dt Jo 2 (2π = a ²5 "(1-cos2t)dt = a² S sin'tdt 1 t 0 dx dt x dy dt y ++ 0 : → 0 + 2a R 20 Ta x 0 t=0 ... + 0 0 1 2a! 20 2π t=T + 2ла 置換積分により,t の積 分に直す xt の対応 は次のようになる。 02na 12π = "¹-c06²dt=[t-sin 21"=" a ² 2t t² = πa² utom 00 2 2 t 0-2A 10 inf0≦t≦2では y≧0であるから, 曲線はx軸の上側にある。よって、グラフを かかずに,積分区間と上下関係から面積を計算してもよい。ただしtの変化に伴い、 xが常に増加していることを確認すること。 重要例題 232 のように, xの変化が単調でないこ LT こうでは ないつ -2π πa 2ла X 要である。

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数学 高校生

三角関数の合成の応用の問題です 解答にあるsinα=12/13,cosα=5/13となる理由が分かりません。 教えてください

して合成 -2 sil 20+ √3 sin 20+ co される。 1文字を消去、実数解条件を利用する方針ではうまくいかない。そこで、 条件式 ty-lは、原点を中心とする半径1の円を表すことに着目する。 一点(x,y)は単位円上にあるから、Cos, y=sin とおける(検討参照)。 これを3x+2xy+y* に代入すると、 sin, cos 0 の2次の同次式となる。よって、後は 前ページの基本例 158と同様に、20にして合成の方針で進める。 1 y=1であるから、 ことができる。 pa3x²+2xy+y2 とすると ゆえに P=3cos20+2cososin0+ sin²0 1+cos 20 2 =3. 002のとき, 1-cos 20 2 =sin20+cos 20+2=√2 sin(20+ 7 ) +2 20+4x+△であるから x=cos 0, yasino (0502m) とおく π +sin 20+ 3x+2xy+yの最大値 最小値 -15sin (20+4)=1 -√2 +25√2 sin(20+)+25√2 +2 よって, Pの最大値は2+√2, 最小値は 2-√2である。 Pが最大となるのは, sin (20+- F6317³9Th π すなわち = 158 y=rsin0 これを円の媒介変数表示という(数学Ⅲの内容 ) 。 条件式が+パードの形 のときの最大最小問題で は、左のようにおくと、比 較的らくに解答できること もあるので、試してみると 三角関数の合成。 検討円の媒介変数表示 一般に,原点を中心とする半径rの円x2+y²=r2 上の点を P(x,y) と し、動径 OP の表す角を0とすると JOT005 x=rcos0, STIENIORS 8 πである。 これから, 半角の公式と0+の公式を用いて, 最大値を 与えるx,yの値が求められる(下の練習 159 参照)。 249 a 5 12/2 nia Orsine r [Alono 2013 ain Ja (0+0)nier=0 2000+07 C p π J 27 三角関数の合成 P(x,y) 0 rx rcoso 60 0=1 +0nie E \ +0 800 平面上の点P(x,y) が単位円周上を動くとき, 15x² +10xy-9y² の最大値と,最 159 大値を与える点Pの座標を求めよ。 Bashroomy [学習院大 ] p.254 EX103

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