黄色マーカーで引いたところが分かりません。 なぜ判別式が0以上になるのですか？

基礎問 8 第1章 式と曲線 2 円(Ⅱ) JX.CJ だ円 P(x,y)をとり,点Pでの接線 ② 2直線y=1, および, x=2との交点 をそれぞれ, Q, R とする. 点 (2, 1)をAとし, AQRの面積をSとお く.このとき、次の問いに答えよ. (1) +2y=kとおくとき, 積 141 をkを用いて表せ. (2) Skを用いて表せ. (3) PC上を動くとき, Sの最大値を求めよ. (1) 点Pはだ円上にあるので,12+4y²=4 (>0,y>0) をみた しています。 (2) AQRは直角三角形です. (3) のとりうる値の範囲の求め方がポイントになります. 解答は2つありま すが、1つは演習問題1がヒントになっています. 解答 精講 (1) の部分をCで表す。 曲線C上に点 +y²=1のx>0,y>0 mi²+4y²=4 1 (21+2y1) -4.miy=4 x₁y₁= k²-4 4 (2) P(x,y) における接線の方程式は +4yy=4 Q(4-44₁, 1), R(2, 4-20₁ I 4y₁ よって, AQ=2- 4-4y_2cc1+4y-4 X1 X1 AR=1-4-2.12.x+4y-4+2y-2 4y1 y 4y₁ 2y₁ ∴S= S=1/12 AQAR= (+2y-2) __ 2(k−2)2 2x₁4₁ k²-4 Q P x=2 y=1 R 2 x MAT 2(k-2) k+2 x₁+2y₁=k y を消去して (3) (解Ⅰ) (演習問題1の感覚で･･・) | vi'+4y1²=4....① 判別式≧0 だから、 演習問題 2 ・=2- ポイント x₁²+(k-x₁)²=4 2²²2-2k+k²-4=0 8 k+2 k²-2(k²-4) 20k²-8≤0 : -2√2 ≤k≤2√2 また、右図より 11 より だ円 よって, 2<k≧2√2 が最大のときSは最大だから, Sの最大値は6-4√2 |=2cos0 より (0<< とおける. ly = sin0 ∴.k=z+2y=2(sinQ+cos0)=2√/2 sin (0+7) 40+ だから、 // <sin (+4)=1 3π 4 4 √2 ∴.2<k .. 2<k≤2√2 が最大のときSは最大だから, Sの最大値は 6-4√2 +. VB' (0-1) =1 上の点は a² x=acos0y= bsin0 とおける 9 だ円 +g=1と直線y=-1/12+k(k:定数)は,異なる2 点PQで交わっている.このとき, 次の問いに答えよ. (1) 定数kのとりうる値の範囲を求めよ. (2) 線分PQの中点Mの軌跡の方程式を求めよ. 第1章

(2)から分かりません。 方針だけでも良いので教えてください🙇‍♀️🙇‍♀️

問題6 【キルヒホッフの法則②】 [2014 広島大学] 直非] 問 図のような, 長さ1の細長い一様な棒状の抵抗体 AB を含む回路を考える。 抵抗体の左端 Aから距離 α の位置にある点Q と, 抵抗体の右端Bは, 電圧 V の直流電源につながって おり、スイッチSと未知の抵抗値 Rx をもつ抵抗器が、 抵抗体の両端につながっている。 ま た、検流計 G, 抵抗 , 導線Lが図のように接続されていて、導線Lと抵抗体の接点Pは点 Qと右端 Bの間で自由に動かせるようになっている。 直流電源の内部抵抗とすべての導線 の抵抗は無視でき, 検流計G の内部抵抗は抵抗に比べて十分に小さいものとする。 抵抗 体AB 全体の抵抗値を R, 左端A と点 Q の間の抵抗体の抵抗値をRA とする。 回路の各部 分を流れる電流 ⅠA, IB, IM, Ic, Ix, lo を, 図に示す矢印の向きを正として定義する。 初 め、スイッチSは閉じている。 次の問いに答えよ。 S.I Ix. M ald 検流計 G スイッチ S IA A 抵抗値 RA IG IMP r Rx 導線L IB B 18.0 36 8.0 4.0 5.0 O 19 (1) 抵抗値 RA を, R, 1, a を用いて表せ。 CH (2) Ix, lo, IM , それぞれ, IA, IB, Ic のうち必要なものを用いて表せ。 接点Pを動かしたところ, 検流計に電流が流れなくなる位置があった。 その位置に接点 Pを固定し､ P と右端Bの間の抵抗体の長さを測定したところ, b であった。 (3) 抵抗 Rx に流れる電流 Ix を, Rx, R, RA, Vのうち必要なものを用いて表せ。 (4) 接点Pと抵抗体の右端 B の間の電位差 VB を, R, V, a, bo, lのうち必要なものを用 いて表せ。 (5) 抵抗値 Rx を, R, V, a, bo, lのうち必要なものを用いて表せ。 (6)次に、 接点Pを固定したまま, スイッチSを開いた。 回路全体で消費される電力 W を, R, v, V を用いて表せ。 ただし, a = 1/4 および bo=1/2 とせよ。

(2)から分かりません。 方針だけでも良いので教えてください🙇‍♀️

問題6 【キルヒホッフの法則②】 [2014 広島大学] 直非] 問 図のような, 長さ1の細長い一様な棒状の抵抗体 AB を含む回路を考える。 抵抗体の左端 Aから距離 α の位置にある点Q と, 抵抗体の右端Bは, 電圧 V の直流電源につながって おり、スイッチSと未知の抵抗値 Rx をもつ抵抗器が、 抵抗体の両端につながっている。 ま た、検流計 G, 抵抗 , 導線Lが図のように接続されていて、導線Lと抵抗体の接点Pは点 Qと右端 Bの間で自由に動かせるようになっている。 直流電源の内部抵抗とすべての導線 の抵抗は無視でき, 検流計G の内部抵抗は抵抗に比べて十分に小さいものとする。 抵抗 体AB 全体の抵抗値を R, 左端A と点 Q の間の抵抗体の抵抗値をRA とする。 回路の各部 分を流れる電流 ⅠA, IB, IM, Ic, Ix, lo を, 図に示す矢印の向きを正として定義する。 初 め、スイッチSは閉じている。 次の問いに答えよ。 S.I Ix. M ald 検流計 G スイッチ S IA A 抵抗値 RA IG IMP r Rx 導線L IB B 18.0 36 8.0 4.0 5.0 O 19 (1) 抵抗値 RA を, R, 1, a を用いて表せ。 CH (2) Ix, lo, IM , それぞれ, IA, IB, Ic のうち必要なものを用いて表せ。 接点Pを動かしたところ, 検流計に電流が流れなくなる位置があった。 その位置に接点 Pを固定し､ P と右端Bの間の抵抗体の長さを測定したところ, b であった。 (3) 抵抗 Rx に流れる電流 Ix を, Rx, R, RA, Vのうち必要なものを用いて表せ。 (4) 接点Pと抵抗体の右端 B の間の電位差 VB を, R, V, a, bo, lのうち必要なものを用 いて表せ。 (5) 抵抗値 Rx を, R, V, a, bo, lのうち必要なものを用いて表せ。 (6)次に、 接点Pを固定したまま, スイッチSを開いた。 回路全体で消費される電力 W を, R, v, V を用いて表せ。 ただし, a = 1/4 および bo=1/2 とせよ。

(２)から分かりません。 方針だけでも良いので教えてください🙇‍♀️🙇‍♀️

問題6 【キルヒホッフの法則②】 [2014 広島大学] 直非] 問 図のような, 長さ1の細長い一様な棒状の抵抗体 AB を含む回路を考える。 抵抗体の左端 Aから距離 α の位置にある点Q と, 抵抗体の右端Bは, 電圧 V の直流電源につながって おり、スイッチSと未知の抵抗値 Rx をもつ抵抗器が、 抵抗体の両端につながっている。 ま た、検流計 G, 抵抗 , 導線Lが図のように接続されていて、導線Lと抵抗体の接点Pは点 Qと右端 Bの間で自由に動かせるようになっている。 直流電源の内部抵抗とすべての導線 の抵抗は無視でき, 検流計G の内部抵抗は抵抗に比べて十分に小さいものとする。 抵抗 体AB 全体の抵抗値を R, 左端A と点 Q の間の抵抗体の抵抗値をRA とする。 回路の各部 分を流れる電流 ⅠA, IB, IM, Ic, Ix, lo を, 図に示す矢印の向きを正として定義する。 初 め、スイッチSは閉じている。 次の問いに答えよ。 S.I Ix. M ald 検流計 G スイッチ S IA A 抵抗値 RA IG IMP r Rx 導線L IB B 18.0 36 8.0 4.0 5.0 O 19 (1) 抵抗値 RA を, R, 1, a を用いて表せ。 CH (2) Ix, lo, IM , それぞれ, IA, IB, Ic のうち必要なものを用いて表せ。 接点Pを動かしたところ, 検流計に電流が流れなくなる位置があった。 その位置に接点 Pを固定し､ P と右端Bの間の抵抗体の長さを測定したところ, b であった。 (3) 抵抗 Rx に流れる電流 Ix を, Rx, R, RA, Vのうち必要なものを用いて表せ。 (4) 接点Pと抵抗体の右端 B の間の電位差 VB を, R, V, a, bo, lのうち必要なものを用 いて表せ。 (5) 抵抗値 Rx を, R, V, a, bo, lのうち必要なものを用いて表せ。 (6)次に、 接点Pを固定したまま, スイッチSを開いた。 回路全体で消費される電力 W を, R, v, V を用いて表せ。 ただし, a = 1/4 および bo=1/2 とせよ。

この全ての問題の答えわかる方いらっしゃいましたら教えて欲しいです！

問題4 図のように、 直線部 AB, CD に半円部を組み合わせた形の走路の上を, 振動数 んの音を出しながら一定の速さで反時計まわりにまわっている車がある。 観測者 が一方の半円部の中心Pにいて、車からの音を聞いている。 問 | 観測者に聞こえる音について, 述べた文のうち誤っているものを、 次の①~④ のうちから一つ選べ。 D ①AB間では、車は点Pから遠ざかるので、 そのとき車の出す音は振動数の 音より低く聞こえる。 ② BC間では、車は点Pから遠ざかりも近づきもしないので,そのとき車の出す 音は一定の高さで聞こえる。 ③ CD間では、 車は点Pに近づくので、そのとき車の出す音は振動数fの音より高く聞こえる。 ④ DA間では, 車は点Pから遠ざかりも近づきもしないので,そのとき車の出す音は一定の高さで聞こえる。 問2 車が走路を2周するとき、 観測者に聞こえる音の振動数 ~④のうちから一つ選べ。 fと の差AFFの時間変化を表すグラフとして最も適当なものを、次の① 問題5 図(a)のように,2枚の平面ガラス板に細長い円柱をはさんでくさ び形の空気層をつくり, 単色光を真上から入射させた。 真上から 見ると図(b)のような等間隔の明暗の干渉縞が観測された。 干渉 稿は図 (c) に模式的に示すように、 くさび形の空気層の上下の境 界面からの2つの反射光の干渉によって生じる。 この装置を使っ て、細長い円柱の直径を測定することができる。 問1 オレンジ色の単色光(空気中での波長5.9×10-7m) を用い て、ある細長い円柱の直径を測定する実験を行った。 このとき, 上に置いたガラス板の左端と円柱の間に観測された干渉縞の 明線の本数は全部で210 本であった。 この円柱の直径は何 mm か。 最も適当な数値を、 次の①~⑥ のうちから一つ選べ。 ⑩ 1.2 ② 0.62 ③ 0.12 ④ 0.062 ⑤ 0.012 [⑥] ? M M m ti [時間 [時間] [時間] 0.0062 3 B 反射光 入射光 細長い円柱 問2 次の文章中の空欄 アイの中に入れる語句として最も適当なものを、 下の①~③のうちからそれぞれ一つ選べ。 ただし、同じものを繰 り返し選んでもよい。 なお, 「水で満たす前」とは,問の場合を指す。 この実験で、単色光をオレンジ色から青色に変えたとき、 干渉縞の数はア。次に, 単色光をオレンジ色にもどしてくさび形の空気層を水で 満たしたときに、やはり干渉縞が観測された。 このとき、干渉縞の数は水で満たす前と比べてイ ① 増加した ② 減少した ③ 変わらなかった

写真の問題ではBの電位を求めているのですが、 なぜ、 「BD間の電位差(V BD)」/「回路全体の電位(V)」 の比で求めているのですか？ V BD間の電位差を求めるだけではダメなのですか？

24 図1,図2のそれぞれについて, 極板Bの電位を0とし, Bからの距離を横 軸に取ってBA間の電位のグラフを描け。 図1での電位差V を用いて目盛をつけよ。 多重極板 るかの見極めが必要になる。 25 極板間隔のの厚みをもつ金属板を挿入すると,電気容量は何倍になるか。 「極板が何枚にもなると,どの極板間がコンデンサーをなしてい EX 4枚の同じ極板を図のような間隔で並べ, 起 電力 Vの電池につないだ。はじめスイッチK は閉じられ,Sは開かれている。 接地点の電位 を0として,極板B の電位を求めよ。 次に, S 50734 を閉じたときのBの電位を求めよ。 ⅡI コンデンサー 55 極板間隔d, 2d, 3dの3つのコンデンサーの直列 と見ると,電気量が等しいから、 電場Eも等しい。 AD間について V=Ed+E・2d+E・3d=6Ed BD間の電位差を VBD とおくと AD間について V=E'd+E'•3d=4E'd CD間について VCD=E'・3d この値はCの電位でもあり, Bの電位でもある。 VBD=E・2d+E・3d=5Ed .. VBD V Dの電位は0であり,Bの方が高電位だから,この値 はそのままでBの電位になっている。 Sを閉じると,BとCが等電位になり、BC間はコ ンデンサーではなくなる (電位差 0 だから電気量 0)。 AB間、CD間の2つの直列になり, 電場をE' とする と 3 y :. VCD=1 A B C S LY. d 2d K A B E A B E' E 3d C D E ↑ LV BD[-] D - VCD - ちょっと一言 接地(アース) 点があれば, 断りがなくてもそこを電位の基準 (0 V)とする。 接地点は電位を尋ねるために設けるので､回路としては 電位を調べるときは, 0Vから順次たどっていくこと で考える必要

なぜV Cの方では運動エネルギーが働いていることになっているのでしょうか？もし働いていると、運動エネルギー＋位置エネルギーがゼロにならなくてまずいのではないでしょうか？

軽い糸に質量 1.0kgのおもりをつけた振り子が 980 ある。 図の点Aよりおもりを静かにはなす。 この後, おもりが点B(最下点) と点Cを通過するときの速 さひ [m/s], vc [m/s] を求めよ。 ただし, 点A, 点Cの高さは点Bを基準としてそれぞれ 10.0m, 7.5mとし、 とする。 重力加速度の大きさを9.8m/s2 VB=14m/s 1.0kg A おもり 10.0 m FAX 占しなせ運O 0 VC2 B =並び+19.6 11/12/ぴ=98 ぴ=196 17.5m · 10² 21.9.8.10 (110

(4)(5)が分かりません。 教えてください🙇‍♀️🙇‍♀️

図に示す点A,B,Cは, 点Oを中心とする半径 [m]の円周上にあり, |_∠AOB=∠BOC=60° である。 強さE[V/m]の一様な電場を, 半径 OA に垂直な向き円 の面に平行に与える。重力加速度の大きさをg[m/s2] とする。 est~ 3+ (DSX DATA ON JOMBO 358 .5+ [m] ***H [m]x C B 60° 0 60° A E (0)5 do [站学大飴命立 (0.0)Q (1) この電場の中で,正電荷q [C] を帯電させた質量の無視できる小球 X を, 円周にそって 点Aから点Bまで, 外力を加えてゆっくりと移動させる。このとき, 外力が小球Xに 8位 する仕事 W1 [J] を求めよ。 (0 (2) 点Aにおける電位を0Vとすると、点Bにおける電位VB [V] を求めよ。 OFFRO (3) 次に (1) の小球X を 経路B→O→A にそって, 点Bから点までゆっくりと移動さ 魚 せる。このとき、電場が電荷にする仕事を,B→0間で W2 [J], O→A間でW3 [J] とし, 3 BO→A間の全区間で W23 [J] とする。 W2, W's, W23 をそれぞれ求めよ。 (4) つづいて、負電荷-9 [C] を帯電させた小球 Yを長さの絶縁のよい糸に取り付けて, 糸の他端を点0に固定する。 この状態で, 小球Yを点Cで静かにはなしたところ、円 16周にそって CA間を往復した。このことから,」を求めよ。ただし、小球Yの質量を エンジ[kg]とする。 華 135 >CHƆAATBÁCIA A MBOOÀ ČIά*** (5) (4) の小球Yの運動において,点Bを通過する瞬間の速さ [m/s] を求めよ。 来 ASS

ex2で質問です。 なぜvblはEを変えて電流が逆流することはないのですか？

(別解) 抵抗Rを見てみる。 bからaへ電流が流れている。 だから b が高電位。 bとQ,aとPの電位はそれぞれ等しい。 よってQが高電位 (3) PQ は等速度で動いているから、 力のつり合いが成りたつ。 電磁力は左向き に働くから、外力は同じ大きさで右向きである。 100 電磁気 B212 ∴. P=Fu=(UBI) 外力F=電磁力IBl= R R (別解) エネルギー保存則よりPはジュール熱に等しい(外力の仕事分だけジュー ル熱が発生する)。 電磁誘導ではエネルギー保存則にも気を配りたい。 以上をファラデーで考えると, PQba がコイルで, Bは一定だが面積Sが増していくため下向きに貫く磁 束が増す。 そこで上向きの磁場をつくる向き, すなわ ちP→Qの向きに電流を流そうとする (事実, 回路が 閉じているので流れる。) 4t の間の磁束の増加は右図 の斜線部に等しく, 4Φ=B×W4t V=40/4t=vBl A EX2 EX1に続いて, ab間にRの抵抗と起 電力Eの電池をつなぎ, スイッチを付 ける。 PQ をレール上で静止させた状態 でスイッチを入れる。 外力は加えない。 (1) PQ の速さがぁになったときの電流 Iを求めよ。 (2) 十分に時間がたったときのPQの速さを求めよ。 E b a a 67 EX1で導体棒 PQ がぁの抵抗をもつ場合の電流Iと,Pに対するQの電位 を求めよ。 High レールがなくてPQだけが磁場中を動いているとしよう。 コイルにあたる部分がないのにどうしてファラデーを適用 していくかというと、上のようなレールを仮想的に敷いて 考えればよい。 右の図のように右側にコイルを仮想して考 えてもよい。このようにファラデーには融通無碍な所がある。 P ゆうづうむげ ↑何ものにもとらわれなく自由 Quat B P Q V ひ 17² P 40 B 減少 右向きに電磁力を受け動き出す。 EX1 と同様, PQ を電池に PA 石巻替えると右の図になる。キルヒホッフの法則より E-Bl=RI 1. I=E-VBI R はQPの向き,このように電池があると必ずしも 誘導起電力の向きに「が流れるわけではないことにも注意。 (2) QからPへ流れる電流による右向きの電磁力が を増していく。 やがてBがEに等しくなると上の式よ りは0となる。 すると電磁力も消え, PQは等速度運動 に入る。又、十分時間が立っと電流は流れないと考えられる。 P61 v₁ Bl=Ev₁=₁ BlがEを超えて電流が逆流することはない。 I,”の時間変化は右のようになる。 電磁誘導は現象の進行を妨げる E R 第8位 ngs ちょっと一言 EX1や2で,もし, PQ の長 さがレールをはみ出していたとしても 答えは何も変わらない。 確かにPQ間 の誘導起電力はBLあるが、 回路と して役に立っている部分は Blだけ だし, はみ出し部分には電流が流れな いので電磁力もIBIでよい。 B やがては等速 等速度は力のつり合い V₂ P I 68 辺の長さ a, bの長方形コイルを一定の速さで 幅2αの磁場(磁束密度Bで手前向き)を横切らせる。 コイルの抵抗をR, 辺PQ が磁場に達したときを t=0 とする。 次のグラフを描け。 (1) 電流の時間変化 (PQの向きを正) (2) コイルを引く外力Fの時間変化 (右向きを正) 101 Q Q V 11 BL P V Q Jp P VI 1Q

(4)(5)が分かりません。 教えてください🙇‍♀️🙇‍♀️

図に示す点A,B,Cは, 点0 を中心とする半径 [m]の円周上にあり、 ∠AOB=∠BOC=60° である。強さE[Vm]の一様な電場を, 半径 OA に垂直な向き,円 の面に平行に与える。重力加速度の大きさを g [m/s'] とする。 人吉店 ON JOSE HOR 124.03 C B 60° 0 60° A E (0.0)0 (1) この電場の中で,正電荷[C]を帯電させた質量の無視できる小球 X を, 円周にそって 点Aから点Bまで、外力を加えてゆっくりと移動させる。このとき、外力が小球Xに する仕事 [J]] を求めよ。 日 [] (2) 点Aにおける電位を0Vとすると, 点 B における電位 VB [V] を求めよ。 (3) 次に, (1) の小球X を 経路 B→O→Aにそって、点Bから点までゆっくりと移動さ せる。このとき, 電場が電荷にする仕事を, B→O間でW2 [J, OA間で W3 [Jとし, 3 DAY BO→A間の全区間で W23 [J] とする。 W2, W3, W23 をそれぞれ求めよ (4) つづいて、 負電荷 -9 [C] を帯電させた小球Y , 長さの絶縁のよい糸に取り付けて、 糸の他端を点0に固定する。 この状態で, 小球 Yを点Cで静かにはなしたところ、円 国にそっ CA 間を往復した。 このことから, qを求めよ。 ただし、小球Y の質量を m[kg] とする。 > 海道壮 (5) (4) の小球Yの運動において,点Bを通過する瞬間の速さ B[m/s] を求めよ。 2000 特製 -