物理の電磁気の交流の問題です。写真に示してある問題の中の問２の（7）の問題で、一番右の写真の解説を見たのですが、冒頭の文章から意味がわからないので教えてほしいです。

Go/ 26 問題 2024年度 前期日程 物理 名古屋工業大 II コンデンサーの原理を用いると, 非接触で電気エネルギーを伝えることができ る。ここでは、壁の両側に金属製の極板を設置して, 壁の向こう側に電気エネル ギーを伝えることを考える。 以下の問1 ~問3に答えよ。 解答に物理量を表す文字 を使用する場合は、指定された記号から必要なものを選んで使用し, それ以外の記 号を使用しないこと。 ただし, 解答が数値となる場合は,指定された記号を全く使 用しなくてもよい。 問1 まず、 図1のように, 壁の両側に極板 A, B, C, D を設置した。斜めから 見た様子を図2に示す。 壁は誘電率 e 〔F/m〕, 厚さd 〔m〕 の均一な誘電体と みなすことができる。 全ての極板は面積S〔m²〕の正方形の導体である。 極板A と極板 B, 極板Cと極板D は, それぞれ, ずれることなく向かい合っ ており,平行板コンデンサーを形成している。 それらのコンデンサーは等しい 静電容量を持ち,その値を C(F)とする。 全ての極板の一辺の長さは、壁の厚 さに比べて十分長く,極板端部の影響は無視できる。それぞれのコンデンサー は互いに影響を及ぼさないものとする。 交流電源を極板Aと極板Cの間に接続した。 交流電源の角周波数 をω[rad/s] とする。 交流電源の電圧の, 時刻 t [s] における瞬時値を V(t)= Vocos (wt) 〔V〕 とし, 実効値を V, 〔V〕 とする。 さらに,抵抗値 R [Ω] の抵抗を, 極板Bと極板Dの間に接続した。 この回 路は,静電容量がCのコンデンサー2個と、抵抗値Rの抵抗, および交流電 源を直列に接続した回路とみなすことができる。 回路に流れる電流の実効値を Ie [A] とする。 導線の抵抗は無視できる。 (1)極板 A.Bによって形成されるコンデンサーの静電容量Cを. S.d.c うち必要な記号を用いて表せ。 (2) 図1の点A, B間にかかる電圧の実効値を, Ie, w, C, R のうち必要な記 号を用いて表せ。 (3) 電流の実効値Ie, Ve, w, C, R のうち必要な記号を用いて表せ。 (4) 抵抗値Rの抵抗で消費される電力の時間平均を, Ie, w, C, Rのうち必 要な記号を用いて表せ。 名古屋工業大 V(t) ( V(t)☹ 極板 A d 点 A 壁 極板 B 点 B 極板 C 図1 極板 D 極板 A 極板 B (壁の裏側) 壁 極板 C 図2 `極板D ( 壁の裏側) 問題 27 2024年度 問2 図1の回路に加えて, インダクタンスがL [H] のコイル2個を図3のよう に接続した。 交流電源の角周波数において, 静電容量 Cに対応するリアク タンス(容量リアクタンス)をXc[Ω] インダクタンスLに対応するリアクタ ンス (誘導リアクタンス)を XL [Ω] とする。 前期日程

下線部のθ＝がなぜで来るのかが分かりません💦どうやって出しているのか途中式等わかる方いましたら教えてください🙏お願いします

28400 <2 のとき, 次の方程式, 不等式を解け。 $1 sin 2 sin20+ cos0=1 (2)* 3sin 0-2c 1-costcos=1. -cosQtcosQ=0 cosocoso 1)30 cos0=0.1 □≦2匹の範囲で ール cos Q = 018 0 = 1 ≤ u Z Cos 0-1 18 0 = 0. 2. したがって解は日=0、1、2

操作2と操作3は逆でもいいのですか？

発展例題28 芳香族化合物の置換基の配向性 ものがある。 一般に,オルト位 o-やパラ位カーで置換反応をおこしやすい官能基をもつ物質には次の 問題308 CI NH2 OH (オルト・パラ配向性) アニリン クロロベンゼン フェノール 一方,メタ位m-で置換反応をおこしやすい官能基をもつ物質には次のものがある。 NO2 .SO3H COOH ( メタ配向性) ニトロベンゼン ベンゼンスルホン酸 安息香酸 このことを利用すれば, 目的の化合物を効率よくつくることができる。 この情報をもとに,除草剤の原料であるm-クロロアニリンを,次のようにベンゼンから 化合物 A, B を経て合成する実験を計画した。 CI 操作 1 操作2 操作3 化合物 A 化合物 B ・NH2 ベンゼン m-クロロアニリン (木) 操作1~3として最も適当なものを,次の①~⑥のうちからそれぞれ1つずつ選べ。 ① 濃硫酸を加えて加熱する。 ② 固体の水酸化ナトリウムと混合して加熱融解する。 ③鉄を触媒にして塩素を反応させる。 ④ 光をあてて塩素を反応させる。 ⑤ 濃硫酸と濃硝酸を加えて加熱する。 ⑥ スズと濃塩酸を加えて反応させたのち, 水酸化ナトリウム水溶液を加える。 考え方 アミノ基はニトロ基を還 元して生成するので,ニ トロ基とCIがメタ位 になる条件を考える。 ①~⑥の操作では次のよ うな変化がおこる。 ①スルホン化 ② アルカリ融解 |解答 DOE クロロベンゼンは③の塩素化で生じる。 アミノ基はニトロ基を還元 すればよいので, ⑤のニトロ化を行ったのち, ⑥の還元をすればよい。 -CIはオルト・パラ配向性なので, 塩素化をしたのちにニトロ化を 行うと, オルト位, パラ位にNO2が入ってしまう。そこで,まず ベンゼンをニトロ化してニトロベンゼンとし,次に塩素化を行うと, ニトロ基はメタ配向性なので, m-クロロニトロベンゼンが得られる。 これを還元すると, m-クロロアニリンとなる。 ③塩素化(置換) ④ 塩素化 (付加) ニトロ化 ⑥ 還元 ( 操作 1 操作 2 操作3 ニトロ化 NO2 塩素化 ~NO2 還元 -NH2 操作 1: ⑤ 操作 2: ③ 操作36

問3と問4がわからないので教えてください。よろしくお願いします！

-25-04 A B C駅がこのに一直線の線路上にあり、駅からB駅までは 4800m, A駅からC駅ま では7200m離れている。 電車は、午前8時にAを出発し、Bに向かって一定の速さで12分間 進み、 B駅に到着した。 Bで3分間停車した後, B駅からC駅まで分 480mで進み, 午前8時20 分に駅に到着した。 図は、午前8時から分に電車 20分までのとの関係をグラフに がA駅からym離れているとするとき、午前8時から午前8時 したものである。 7200 4800 電車Pの グラフ 0 次の間1~間4に答えなさい。 [エ 12 20 PA駅から3000m離れているのは、 電車PがA駅を出発してから何分何秒後か求めなさ 1 い。 問2 次のア~エの表のうち、電車の午前8時16分から午前8時18分までのとの関係を正しく したものが1つある。それを選び、記号をかきなさい。 ア I 16 17 18 y 5200 5600 6080 イ I 16 17 18 y 5280 5680 6080 ウ エ I 16 5200 17 18 I 16 17 18 5680 6240 y 5280 5760 6240 間3 Q.午前8時4分にA駅を出発し、駅から駅まで進む B駅に到着した後にB駅を通過し、 Pより早くC駅に到着した。 このときのQ さについて。次のようにまとめた 間4 まとめ 電車Qの速さは、 分速 あてはまる数のうち最も小さい mより速く、分 9 mより遅い。 ただし、 D は、あてはまるのうち最も大きい数である。 にあてはまる数を求めなさい。 電車Rは、午前8時14分にC駅を出発し, A駅に向かって一定の速さで進み、 BとC駅の間で 電車P とすれちがい 午前8時24分にA駅とB駅の間で、駅から4000m離れている地点を通過 する。 このとき、電車とすれちがったのは、午前8時何分何秒か求めなさい。

この問題は、自分がかいた式に、44から一つずつ数を当てはめていくしかないのでしょうか。

② 次の(1)~(3)に答えなさい。 (1) nを整数とします。 452-n2 が自然数となるようなnのうち、最も大きい の値を 求めなさい。 (45th)(45-n) 44

なぜこうなるのですか。

3 2 2 cos² x sin² x -)dx 2 =3tan x + +C tan x 1

作文のテーマが一枚目で2枚目のように書きました。 アドバイスをいただきたいです。文字数が足りないのでどのように足せばいいかも知りたいです。 また皆さんだったらどのように回答するか教えていただきたいです。

【作文】(六〇分) 世の中には、「科学的である」と考えられているものと、「科学的 でない」と考えられているものがあります。この両者を分ける基準 は、何だと思いますか? 具体例を示しながら、その基準を六〇〇 字以内で述べなさい。

Xを求める問題で、解説見ても理解ができないので詳しく教えて欲しいです。 特に解説の傍線部の有理化の部分が理解できないです

3 x BQ+10 より、 BQ+10=x 2 =5√3 (√3+1)=15+5√3 めよ。 □(2)* -3 A 2 15° C B 30° X H 例 318-

（2）の（イ）で、何故a+b+c=0だと分かっているのですか？教えて頂きたいです。

40 第1章 数と式 **** 例題 15 特殊な3次式の因数分解 考え方 (1) α+6=(a+b)-3ab(a+b)を利用して, a+b+c-3abc を因数分解せよ. 56b+(+3)(0+)(+0)7 (1) (1)(x-1)+(y-2)+(2-x)3 (2)(1)の結果を利用して,次の式を因数分解せよ.5+ (S) (ア)x+y+3xy-1 (2)(1)の結果を利用するので, □△○□△の形になっているか,式を見極 める. +(643)(548)(876) (1) (7)=x=△=-1 とすると,-3○□△=-3xxxyx(-1)=3xy となる. 解答 (1) a³+63+c³-3abc =(a+b)-3ab(a+b)+c-3abc (m)+od+d)(+1)= ={(a+b)+c3}-3ab(a+b)-3abc a+b=A とすると, き換えるのか A3+c3 =(a+b+c){(a+b)-(a+b)c+c2}+d =(A+c)(A2-Ac+c) -3ab(a+b+c) =(a+b+c){(a+b)-(a+b)c+c2-3ab} =(a+b+c)(a2+2ab+b2-ac-bc+c2-3ab) (a+b+c)が共通因数 =(a+b+c)(a+b2+c-ab-bc-ca)(ー)輪環の順 (-)- od ((2) (7)+x3+y³+3xy-1 (5-8)od-s(5-8)(b+d)+(-6)== {d+g(u-d-)+(1)において, 'B とおくと (-b)=x+y+ (−1)-3xy(-1) (39) (0-0) a→x, b→y, J3 (6-9)=(x+y−1) (BPA)-7 28-15 (0-5)(3-0-1 の場合である. x{x2+y2+(-1)^-xy-y(-1)-(−1)x} =(x+y-1)(x2+y^-xy+x+y+1) (イ)x-y=a, y-z=bx=cとおくと文 a+b+c=(x-y)+(y-z)+(z-x)=0 より (x-y)+(y-z)+(z-x) 九3=d+63+c (1)の結果から =(a+b+c)(a+b2+c-ab-bc-ca)+3abc3abeを移項する。 =3abc =3(x-y) (y-z) (z-x) ocus a+b+c=0 (S) (S)A もとに戻す. もとに戻す。 a+b+c3-3abc= (a+b+c)(a+b2+c-ab-be-ca の形を見抜け

418.420 Pは実数であるからと言う記述がありますがなぜですか？

O 94 第6章 微分法と積分法 □ 419 2 つの曲線 y=x2+2, y=x2+αx+3 の交点をPとする。Pにおけるそれぞ れの曲線の接線が垂直であるとき, 定数 α の値を求めよ。 *418 (1) 曲線 y=x'+αx+1 が直線 y=2x-1に接するとき, 定数a の値を求めよ。 (2)曲線xxと放物線x+bx+16は、ともにある点P を通り,Pに おいて共通の接線をもつ。このとき,定数αの値と接線の方程式を求めよ。 指針 2つの曲線 y=f(x)、y=g(x)がある点Pにおいて共通の接線をもつとき, PO とすると, 座標とすると 解答 f(x)=x+x+ax.g(x)=x^2 とすると f'(x)=3x'+2x+α, g'(x)=2x ともにPを通るf(t)=g(p) 共通の接線をもつ→f'(p)=g'(p 接線の方程 -a) 42 ....... ① から 2 点Pのx座標を とおく。 2つの曲線はともにPを通るから **65 p²+p²+ap = p²-2 また、Pにおける2つの曲線の接線の傾きが一致するから f(p)=g'(p) よって a=-3p...... ② f(p)=g(p) よって +ap+2=0 ...... ① 1=0 であるから すなわち 3p²+2p+a=2p これを①に代入すると p=1 +(-3p-p+2=0 すなわち がー1=0 これを②に代入すると α=-3 圈 は実数であるから また,Pの座標はg(1)= -1 より (11) であり, g'(1)=2 であるから すなわち y=2x-3 求める接線の方程式は y-(-1)=2(x-1) a=-1 A.1) 2b =3x+4 h □ 417 曲線 y=25-4x+3 上の点A(0, 3) を通り、点Aにおける曲線の 例題 な直線の方程式を求めよ。 曲線 y=x'+x+αx と放物線y=x-2 は, ともにある点Pを通り Pにおいて共通の接線をもつ。このとき、定数の値と接線の有権 を求めよ。 1-a2+3 0 1.3 ゆえに (-1.5) y=3x+2 (3,9) y=5x-6 とすると, 接線 P+6=9 (2) f(x)=x+x2, g(x)=x2+ax+16 とすると f'(x)=3x2+2x, g'(x)=2x+α は 400 2つの曲線はともにPを通るから f(p)=g(p) すなわち p3+p²= p²+ap+16 (-3, -6) は よって =(x+3) また,Pにおける2つの曲線の接線の傾きが一 致するから f'(p)=g'(p) ~21 すなわち 3p2+2p=2p+a 420 2つの曲線 y=x^, y=-(x-2)2 の共通接線の方程式を求めよ。 ゆえに a=3p2 ...... ② ③から y=-8 m= したがって, 求める直線の方程式は すなわち -311(x-0) 1=1/2x+3 y= 418(1) f(x)=x^2+ax+1とおくと '(x)=3x2+α 接点をPとし、そのx座標をおく。 曲線 y=f(x) 直線 y=2x-1はともにPを通 るから すなわち f(p)=2p-1 p+ap+1=2p-1 ...... ① また、Pにおける曲線 y=f(x)の接線の傾きが 2であるからf'(p)=2 すなわち これより 3p2+a=2 ....... ② a=2-3p² これを①に代入すると p3+(2-3p2p+1=2p-1 整理すると p=1 pは実数であるから p=1 これを②に代入すると a=-1 点Pのx座標を とおく p-ap-16=0 ...... ① 解答編123 であるから f'pig(p)=-1 すなわち よって 22p+α)=-1 4p2 +2ap=1… ② ①を②に代入して よって 4p2+2(-1)=-1 ①から 1/2のとき = 4 ゆえに a=-2, D= のとき a=2 したがって a=12 420 p= 問題418 (2) とは異なり、2つの曲線が同じ点 を共有し, その点で共通の接線をもっている わけではないことに注意する。 それぞれの接線の接点の座標を別の文字で おいて, 方程式を考える。 y=xから y=2x y=(x-2)^=-x+4x4から y=-2x+4=-2x2) 曲線 y=x² 上の点(a, における接線の方程式 すなわち y-a²=2a1-a y=2ax-a² ① また、曲線 y=(x-2)上の点(8, 18-212) における接線の方程式は y+(3-2)=-23-211-3) すなわち y=-28-2x+82-4 ...... 2 ①,②が一致するとき 2a -218-2) 3 -a²=82-4 8=2-a ......④ 数学Ⅱ STEP A・B、発展問題 2-30 56 t2-2 は すなわち 発展問題 これを①に代入すると は実数であるから p3-3p2.p-16=0 これを に代入して -a²=(2-a)²-4 p+8=0 a²-2a=0 p=-2 これを②に代入すると12 421 曲線 y=x+3x2+6x-10 上の点における接線の この曲線と接点以外に共有点をもたないこ 防程式の 傾きが最小の 求める接線の方程式は また,Pの座標はf(-2)=-4より (-2,-4) であり、f'(-2)=8 であるから よって これを解いて a=0.2 ゆえに、求める共通接線の方程式は、 ① から α=0のとき y = 0 すなわち y=8x+ 12 17 (参考) 曲線上の点Aを通り, その曲線の の点Aにおける法線という。 ■ 曲線 y=x2 上の点(α, α) に (B, (B-2)2)における である y-(-4)=8(x-(-2)) 419 f(x) =x2+2, g(x)=x2+ax+3 とおくと f'(x)=2x, g'(x)=2x+a Pのx座標をとおく。 2つの曲線はともにPを通るから すなわち よって 2+2=p2+ap+3 ap=-1 ... ① すなわち (p)=g(p) これが曲線 y=(x-2)にも接するとき, 方程式 2ax-a²=-(x-2)² また,Pにおけるそれぞれの曲線の接線が垂直 すなわち +2a-2)x²+4=0... ① は重解をもつ。 ①の判別式をDとすると α=2のとき y=4x-4 [別解 y=x^から y=2x は y-a²=2a(x-a) y=2ax-a² 曲線 y=x上の点(α)における接線の方程式