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数学 高校生

(3)なぜ+−になるんですか? Cのx座標tが負になることってありえますか? 字汚くてすみません

関数 4 2次関数y=ax①のグラフは点A(4,2)を通っている。 y 軸上に点 B を AB = OB (O は原 点)となるようにとる。 応用 (1)Bのy座標を求めよ。 OBAの二等分線の式を求めよ。 2=160 応用 (3)上に点Cをとり、ひし形OCAD をつくる。 Cのx座標をtとするときが満たすべき2 次方程式を求めよ。 また, tの値を求めよ。 58 4 B 5. 50-8A S CIA S-2 0 H MH mal BのY座標をSとする 824+ (S-2)² t A(42) 02 (1) 41 5 B y= x² M D A(4,2) x y=ax2 のグラフが, 点A (4,2)を通るから, 2=a×42 より 2=16a よって,a=1である。 AB= OB だから, OAB は AB = OBの二等辺 三角形である。 OAの中点をM (2, 1) とすると, OBMは直 角三角形であるから OB2=OM2+MB2 B(0, b) とすると,OB2=62 OM2+MB2=22+12+22 + (6-1)2 =62-26+10 よって, 62=62-26+10 これを解いて, b=5 よって, Bのy座標は5である。 OBAの二等分線をとすると, 1 は線分 OA の中点M(21) を通る。 よって、 この傾きは-2である。 また、切片が5よりの式は, y=-2x+5である。 (3)点Cは,y=1/2xのグラフ上にあるから, c(11/22) おける。 さらに,点Cは上にもあるから、 ²=-2++5 これより, t=-16t+40 t+16t-40=0 が成り立つ。 2次方程式の解の公式より -16±28°+40 2.1 =-8±226 -=-8±√104 (2) G IN S=5S B105) 55~ (2) 4=-2x+5 18) c(t, C(+15+³) 1 +² = -2++5 -LA +2+16t-40=0 -8土」8-1×1-40) -8±√104 t>0 +=-8+226 なぜ? 16

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物理 高校生

高校物理の質問です。 (ア)〜(エ)および(カ)〜(コ)の解き方を教えてください。途中式など書いていただけると大変助かります。 一部でも構いません。

以下の文章中の(ア)~(エ)および(カ)~(コ)に適切な式を記入しなさい。(オ)には文章中の指示にしたがって適切 なグラフを描きなさい。ただし、解答にんを用いてはならない。 なお、文章中の角度の単位はラジアンである。 図1のように、x ≥0の領域において一様な磁束密度 (大きさB)の磁場がかかっている。 磁場の向きは、 図1の右図 において、紙面の手前から奥に向かう方向である。x < 0の領域には磁場はかかっていない。半径aで中心角”の扇形 コイル OHKLが磁場と垂直なx-y平面内にあり、原点を中心としてx-y平面内でなめらかに回転できる。 0 と Lは、図1の左図の端子P, Qをとおして、電気抵抗 R の抵抗器、電気容量 C のコンデンサー、およびスイッチ1, S2からなる図2の回路の端子P,Qと常につながっている。 OLは十分に短く、 KL の長さをaとみなし、扇形コイル を貫く磁束は、半径がaで中心角がこの扇形の面積を貫く磁束と考える。 導線の太さや質量および電気抵抗、扇形コイ ル以外の部分で生じる誘導起電力、自己誘導、および空気抵抗の効果は無視する。また、扇形コイルの変形は考えな い。 (1) スイッチS」を閉じ、S2を開いた状態で、点 H に外力を加えることで、扇形コイルを一定の角速度w (0)で図1 のように反時計回りに回転させた。時刻t = 0において点 H はx-y平面内の座標 (0,a)の位置にあった。微小時間経 過後に、扇形コイルを貫く磁束が減少し、端子 P に対する端子Q の電位は(ア)となった。このとき扇形コイルは、 K→Lの方向を正として=(ア)×(イ)の電流が流れ、導線 KL が磁場から受ける力の大きさは(ウ)であった。そ の後、時刻t=(エ)で、はじめて扇形コイルに流れる電流が0となった。t = 0から扇形コイルが一回転するt=2まで の時間の、K→L 方向を正とした電流の時間変化を実線で描くと(オ)となる。 扇形コイルが一回転するまでに抵抗器 で生じたジュール熱は (カ) であった。扇形コイルに加えた外力がした仕事が抵抗器で発生したジュール熱と等しい ので、時刻 (0 <t < t) において点Hに加えた外力は (キ) であることがわかる。 ただし、 外力は常に扇形コイルの円 弧の接線方向にかけるものとする。 (2) スイッチ2を閉じ、 S を開いた状態で、 点Hに外力を加えることで、 扇形コイルを一定の角速度w(0) で図1の ように反時計回りに回転させた。時刻t=0において点Hはx-y平面内の座標 (0,a)の位置にあり、このときコンデン サーには電荷が蓄えられていなかった。 微小時間経過後に扇形コイルには電流が流れ、コンデンサーは充電されはじ めた。その後、時刻t = (エ)までにコンデンサーは十分に充電され、回路を流れる電流は0となった。このときコンデ ンサーに蓄えられた電気量は(ク)であった。時刻から2tの間に、 コンデンサーは放電し蓄えられた電気量は 0 と なった。時刻から2ちの間に抵抗器で発生したジュール熱(ケ)であった。また、時刻から2tの間に回路に流 れる、時間とともに変化する電流の大きさをI とおく。このとき、コンデンサーに蓄えられている、時間とともに変化 する電気量の大きさは(コ)となる。 H B(IIの領域のみ) W PO I KT S₁ R Sa Q -OP 扇形コイルを真上から見た図 図1 図2

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