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物理 高校生

問2の解説の赤で丸をしているところで、なぜ2を掛けるのかがわかりません。教えていただきたいです🙇‍♀️

15 問1 問2 ⑥ ① 問1 図のように, 上のばねは hだけ伸び. 下のばねは 1-hだけ縮んでいる。 よって, 小球にはたらく力は、 大きさ (h) の上のばねが上向きに引く力 大きさ チューk (i-h) 1-h 12 の下のばねが上向きに押す力と 大きさmgの下向きの重力であ る。 したがって, 小球にはたら 力のつりあいから h mg 2X5 15 k(l-h)+k(l-h)-mg=0 図 a であるので h-1-mg h=l- 2k 以上より,正しいものは ①。 問2 小球の高さが1になったとき ばねの長さの合 計がりなので,図bのように, 上のばねはy-21だ け伸び, 下のばねは自然の長さとなっている。 て, 小球にはたらく力は,大きさ fi=k(y-21) の上のばねが上向きに引く力と大 きさmgの下向きの重力である。 したがって, 小球にはたらく力の つりあいから k(y-21)-mg=0 であるので y= mg_ k +21 y y-21 よっ 0000000000 また, 手がした仕事 W は ば ねとおもりからなる系の力学的エ ネルギーの変化であり,図aと図 bの状態の小球の重力による位置 エネルギーの変化 4U力と弾性 力による位置エネルギー (弾性エ 図b ネルギー)の変化 4U ばね の和に等しい。 よって W=4U力+4U ばね mg =mg(l−h)+{½k(y−21)² — 1½ k(1–h)³×2} =mg(1-h)+1/12k(y-21)°-k(1-h)。 以上より, 正しいものは ⑥ 。

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数学 大学生・専門学校生・社会人

この問題、判別式だけでできないのはなんでですか??

Think 例題 35 無理関数のグラフと直線 **** 関数 y=√2x-1 ……………① のグラフと直線 y=x+k •••••• ② との共有 点の個数を調べよ. ただし, kは実数の定数とする. 考え方 まず,無理関数 y=√2x-1 のグラフをかく. 次に,k の変化に応じて, 直線を動かして考える. 直線を上から下に平行移動するとき, 次の2つに注意 すれば, 共有点の個数の変化がつかみやすくなる. ① 曲線 ①と直線 ②が接するときのkの値 y=√2x-1 ...固定 y=x+k 変動 第2章 34 ②] 直線 ②が曲線 ①の端点 (20) を通るときのん の値 つまり、 ①を境として共有点の個数が 0個 1個 2個 ②を境として共有点の個数が 2個→1個 y=v2x-1 とそれぞれ変化する. 解答 ①のグラフは右の図のように なる. y4 まず①②のグラフが接す るときのんの値を求める. ①②より, √2x-1=x+k 両辺を2乗すると, Ø 1 1 x 2x-1=(x+k)? より, ①のグラフと数本の適 当な ② のグラフをかく. y=/20 1/2(x-1)より。 ①のグラフは y=√2x のグラフを 2 x2+2(k-1)x+k+1= 0 x 軸方向に だけ平行 移動したもの この方程式の判別式をDとすると, 重解をもつから, D 1=(k-1)-(k+1)=-2k=0より, k=0 4 次に,直線 ②が点 (20) を通るときのkの値を求める。 10/12th より k=-1/12/ 0= |接する重解をもつ ⇔D=0 ②にx=12, y=0を 代入する. 以上より, ① ② のグラフの共有点の個数は, k>0 のとき, グラフで確認する. 0個 kの値の減少により, <-12, k=0 のとき, 1個 ②は下方に平行移動す る. 1/2sk<0 のとき 2個 Focus 共有点の個数はグラフが接する場合をまず考える 練習 35 関数 y= 2x+3 +3 のグラフと直線 y=ax +2 との共有点の個数を調べよ. ** ただし, αは実数の定数とする. p.994

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数学 高校生

この二つの例題のように、判別式を使う使わないはどう判断すればいいんですか、、、

44 数学Ⅰ 第2章●2次関数 【教 p.91~93.95】 例題 26 x軸との位置関係 2次関数 y=2x2 -kx+1のグラフがx軸と, 0と1の間, 1と2の間で交 わるとき 定数の値の範囲を求めよ。 □ 20 考え方 解 x=0, 1, 2 のときのyの値の符号を調べればよい。 f(x)=2x2-kx+1 とおく。 Ay 正 2次関数y=f(x) のグラフが右の図のようになれ ばよいから, [f(0)=1>0 正 これはつねに成り立つ。 k>3 ... ① ...2 0 f(1)=2-k+1=3-k<0 より, f(2)=8-2k+1=9-2k>0より<12/13 ①,②より3k</ 1 2 負 sim 207* 2次関数 y=x2+2kx-kのグラフがx軸と,2と0の間,0と2の間で交 わるとき 定数kの値の範囲を求めよ。 例題 26 例題 27 x軸との位置関係 2次関数 y=x2-x+k のグラフがx軸の0<x<2 の部分において異なる 2点で交わるとき, 定数kの値の範囲を求めよ。 考え方 判別式 (頂点のy座標), 軸, 区間の両端におけるyの符号に注目する。 解 f(x)=x2-x+k とおくと, -k· f(x)=(x-1)+k-1212 2次関数y=f(x) のグラフは下に凸で, 軸は直線 x=1/23 である。 軸が 0<x<2 の範囲にあるから, グラフがx軸の 0<x<2 の部分において, 異なる2点と交わるた めの条件は, f(x) =0 の判別式をDとすると, D=1-4k>0より, k<12/1 f(0)=k>0 ......2 f(2)=2+k>0 より k>-2 ①~③より, 0<<- 正 ・① 0 (1) 正 2負 2 11 87 x k 20

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数学 高校生

ここで=を含まないのはなぜですか?

重要 例題 148 三角方程式の解の存在条件 0 の方程式 sino+acos0-2a-1=0を満たす 0 があるような定数a 00000 この値の範 基本145 囲を求めよ。 指針 まず 1種類の三角関数で表す →→ cos0=xとおくと, -1≦x≦1 で、与式は 解答 (1-x2)+ax-2a-1=0 すなわち x-ax+2a=0 ① よって、 求める条件は, 2次方程式 ① が -1≦x≦1の範囲に少なくとも1つの解をも つことと同じである。 次の CHART に従って、考えてみよう。 2次方程式の解と数々の大小 グラフ利用 D, 軸, f(k)に着目 COS=x とおくと, -1≦x≦1であり, 方程式は (1-x2)+ax-2a1= 0 すなわち x2-ax+2a=0... ① この左辺 f(x) とすると, 求める条件は方程式 f(x)=0 1≦x≦1の範囲に少なくとも1つの解をもつことで ある。 THE 検討 x2ax+2a=0をαにつ いて整理すると x=a(x-2) (0-200-J)-よって, 放物線y=xと これは, 放物線y=f(x) とx軸の共有点について 次の [1] または [2] または [3] が成り立つことと同じである。 [1] 放物線y=f(x)が-1<x<1の範囲で, x軸と異な る2点で交わる, または接する。 このための条件は、 ① の判別式をDとすると D≧0 a(a-8)≥0 D=(-a)2-4・2a=a(a-8) であるから 直線y=a(x-2) の共有 点のx座標が -1≦x≦1の範囲にある 条件を考えてもよい。 解 答編 p.147 を参照。 [1]\ YA よって a≤0, 8≤a ...... 中 <a 軸x=1/2について 1</12 <1から -2<a<2… ③ + 20 1 f(-1)=1+3a>0から a> - 11/13 ④ 3 f(1)=1+α>0 から α>-1 [2] y4 1 ②~⑤の共通範囲を求めて <a≤0 3 + -1 [2] 放物線y=f(x) が-1<x<1の範囲で,x軸とただ 1 1点で交わり,他の1点はx <-1, 1<xの範囲にある。 このための条件は f(-1)f(1)<0 ゆえに (3a+1) (a+1) <0 よって 1 -1<a<- [3] 放物線y=f(x) がx軸とx=-1またはx=1で交わ [=(0) 3 る。 f(-1) = 0 または f(1) = 0 から a=- 1 または α=-1 3 [1] [2] [3] を合わせて -1≤a≤0 ya 00: 1. 100 [参考] [2] [3] をまとめて,f(-1)f(1) ≧0としてもよい。 練習 0 の方程式 2cos20+2ksin0+k-5=0を満たすのがあるような定数々の値の ④ 148 囲を求めよ。

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数学 高校生

数1です。 一枚目が解説、2枚めが問題なんですが、解説を読んでも⑶と⑷がなぜこんなグラフになるのか分かりません。もう少し詳しく説明してくださる方いましたら、教えてもらえると嬉しいです。 よろしくお願いします🙇

38- -4 プロセス数学Ⅰ y=-x2+2ax-4a+1 を変形するとal y=(x-a)2+α2-4a+1 (−1≦x≦2) 関数y=-x2+2ax-4a+1のグラフは上に凸の 放物線で, 軸は直線x=α, 頂点は点 x=a+1のとき y=a22a (1) [1] a+1<2 [1] 3 5 すなわち すなわちx= で最大値をとる。 2' 2 <1のとき 1 (a, a2-4a+1) である。 また x=1のとき y=-6a, グラフは [図] の実線 部分のようになる。 よって, [3] 2<a+ [3]11 a+1 すなわち a- a+1 Qa x=2のとき [1] a<−1 のとき -1≦x≦2でのグラ フは [図] の実線部分 y=-3 x=α+1で最小値 [1] y1 a22a をとる。 [2] a≦2≦a+1 [2]y a 2 [グラフは [図] の実線 0 x 部分のようになる。 よって, -11 すなわち のようになる。 1≦a≦2 のとき よって, x=α+1で最大値α2-2a をとる。 [1]~[3] から a O x=-1で 157 最大値-6αをとる。 グラフは [図] の実線 部分のようになる。 よって a+1 a 2 3 a. のとき x=αで最大値 α-4a + 3 [2] -1≦a≦2のとき -1≦x≦2でのグラフは [図] の実線部分のよ うになる。 0 3 5 x=2で最小値 -1 をとる。 -1 12/2kaのとき よって, x=αで最大値 α-4a+1をとる。 [3] 2<αのとき [3] y [3] 2 <αのとき -1≦x≦2でのグラフは [図] の実線部分のよ うになる。 よって, x=2で最大値-3をとる。 グラフは [図] の実線 部分のようになる。 よって, (3) m a=2のとき x=a+1で最大値α2-2a (3) (1) から, 関数のグラフは [図] のようになる。 (4) (2) から, 関数のグラフは [図] のようになる。 (4) x=2 2 で最大値 -2 3 x =αで最小値 3) α24a+3 をとる。 0 a+1x [2] y1 Oa 2 -1- x [3] y -1 2 a [1]~[3] から -1- 3 10 a<1のとき 1≦a≦2 のとき x=α+1で最小値α2-2a x=2で最小値10 12/3 2 O 0 a -1 2<a のとき x =αで最小値α2-4a +3 1 (2) 定義域の中央の値は + 2 164 [1]~[3] から a<-1のとき [1] a + 1/2 <2 [1] 31 すなわち x=-1で最大値-6a -1≦a≦2 のとき x=αで最大値α2-4a+1 ak2のとき a+ 1 a+1 2<aのとき x=2で最大値 -3 [参考] 最小値を求める場合は,グラフが上に凸の とき,軸から最も遠いxの値を考える。 グラフは [図] の実線 部分のようになる。 よって, a2 売価を x円値上げすると, 1日の売り上げ 個数は (300-2x) 個になる。 x≧0 かつ 300-2x≧0 であるから 0x150 1日の売り上げ金額をy円とすると 171 1 y=(100+x)300-2x) 右辺を変形すると -1 すなわち, 軸 x=αの位置について以下のように 場合分けをする。 [1] 定義域の中央より左 x = αで最大値 α2-4a+3 をとる。 [2] 定義域の中央 [3] 定義域の中央より右 [2]1+1/2=2 [2]y すなわち (100+x)(300-2x) =-2x2+100x +30000 =-2(x-25)2+31250 よって, yはx=25で 最大値31250 をとる。 したがって, 売価は 125円にすればよい。 31250 30000 163 y=x2-4x+3を変形すると y=(x-2)2-1 (a≦x≦a+1) =2のとき O 3a+1, a 2 関数 y=x2-4x+3のグラフは下に凸の放物線で, グラフは [図] の実線 部分のようになる。 3 025 150 4 軸は直線x=2, 頂点は点(2,-1) である。 また x=αのとき y=a2-4a+3, +よって, x=a, a+1

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