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数学 高校生

加法定理の問題です。 画像の線を引いてあるところがわからないので、解説お願いしたいです。 よろしくお願いします。

第2問 (必答問題) (配点 15 太郎さんは、ボールをゴールに蹴り込むゲー ムに参加した。 そのゲームは、 右の図1のように地点 0か ら地点Dに向かって転がしたボールを線分 OD上の1点からゴールに向かって蹴り 地点 Aから地点Bまでの範囲にボールが飛び込んだ とき,ゴールしたことにするというものであっ B 3m ル ボールが転がされ、 ボールを蹴るライン A 3mi 2m 0 9m 図1 た。 ただし, ボールは点とみなし, 大きさは考えないものとする。 そこで太郎さんは, どの位置から蹴るとゴールしやすいかを考えることにした。 地点を通り,直線ABに垂直な直線上に, AB // CD となるように点Cをとる。 さらに,太郎さんは, 0を原点とし、 座標軸を0からCの方向をx軸の正の方向、 OからBの方向をy軸の正の方向となるようにとり, 点Pの位置でボールを蹴るこ とを図2のように座標平面上に表した。 B. (5.0) B4 (2.0) A 0 図2 このとき 2点A, B の座標はA(0, 2), B(0, 5), ボールを蹴るラインを表す直 太郎さんは、最もゴールしやすいのは、 APBの大きさが最大になる地点Pであ ると考えた。 「レーの ∠APBの大きさが最大となる点Pの座標を求めよう。 ア イ (0<x9) とし、 図2のように, 2直線AP, BP とx軸の正の 向きとのなす角をそれぞれα, βとする。 この である。 クリー x- ウ x- エオ tana= tanβ= イ イ 1x <APB=a-B と表され、∠APBがらになることはないから,tan (e-β)を考え ることができる。 カキx tan (α-β)= となり, ケー コサx+ シス 常にクケコサx+ シス >0であるから, 0x9のとき, tan (α-β) > 0 である。 0 カキ さらに, tan (β)= と変形でき, 0<x≦9の範囲で シス タケ x+ コサ x シス タケ x+ は最小値 センをとる x ア 線 OD の方程式はy= x と表すことができる。 イ (数学Ⅱ, 数学 B 数学C第2問は次ページに続く。) (第3回-5) 以上のことから、点Pのx座標が タ のとき, ∠APBの大きさは最大である ことがわかる。 (第3回-6)

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数学 中学生

至急です! 解き方が分からないので教えて欲しいです!

4 右の図のように、底面に垂直な2つの仕切りで区切ら れた高さ42cmの直方体の水そうが,水平に置かれている。 水そうの左側から順に底面 A, 底面 B, 底面 C とする。 その底面A上には12cmの高さまで水が入っている。 この 水そうにα管,6管から同時に水を入れはじめる。 底面A, Bを分ける仕切りの高さは24cm, 底面 B, C を分ける仕 切りの高さは36cmであり, 底面 A, 底面 B, 底面Cの面 積は,それぞれ 600 cmである。 a, b 管を同時に開き, α 管からは底面A側に毎分900 cm, 6管からは底面 C側に 毎分 540 cmの割合で水を入れる。 水そうに水を入れはじ めてからx分後の底面A上の水面の高さをycmとする。 900g 高さ36cmの仕切り b 高さ24cmの仕切り 6月 底面A 底面B底面C 次の問いに答えなさい。 ただし, 水そうや仕切りの厚さは考えないものとする。 (1)水そうが満水になるのは、水を入れはじめてから何分何秒後かを求めなさい。 (2) 底面C上の水面の高さが36cmになるのは水そうに水を入れはじめてから何分後かを求めなさい。 (3)xとyとの関係を表すグラフをかきなさい。 (0≦x≦40) (4)xとyとの関係を式で表しなさい。 (24≦x≦40) (5) 底面B上にも水が入り、底面B上の水面の高さが底面C上の水面の高さと最初に等しくなるのは, 水そうに水を入れはじめてから何分後かを求めなさい。 (6) 高さ24cmの仕切りを取り外し、 水そうを空の状態にして, まずはα管のみを開いて水を入れ める。 その後, b管も開いて水を入れると, 仕切りの両側で水面の高さが等しくなり,そのときの水 面の高さは,水そうの高さのちょうど半分であった。 このとき, 6管を開いたのは α 管を開いてから 何分何秒後であったかを求めなさい。

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