学年

質問の種類

数学 高校生

このような解き方でも構いませんか?

90 第3章 図形 問 39 定点を通る直線 (1) 直線群 (a+2)+(3a-2)y+1=0 のどの直線もつねに定点を (上智大) (点Pを通り,直線 3.x -4y+1=0 に平行な直線の方程式を求めよ. 通る. |_ (2) 2直線x+2y-5=0.2r-3u+4=0 の交点をPとするとき (i) 点Pと原点(0, 0) を通る直線の方程式を求めよ. (1) α の値を決めれば,直線が1つ解法のプロセス 精講 決まります。したがって, “どの直 線も・・・・ ということは, “どんなαに対しても...” ということになります。与えられた式を α につ いての恒等式として処理することになります。 (2) 2直線x+2y-5=0, 2x-3y+4=0 の交 点Pの座標を求めると (12) となります. これより, (i) は2点O(0, 0), P(1,2) を通る直 3 (y=2x), (i)は, 点 (1,2)を通り, 傾き 22 の直 4 =(y-2=-2(x-1) より 3-4y+5=0) して求めることもできますが、 解答では交点P ■座標を求めずに解いてみます。 そのためには 「図形 f(x,y)=0, g(x, y) = 0 が共有点 をもつとき, 方程式 mf(x, y)+ng(x, y)=0 の表す図形は,m,nの値にかかわらず, つねにその共有点のすべてを通る」 う定理を使います. =1のときは標問34 研究で説明済みです. -+2)x+(3a-2)y+1=0 について整理すると 解答 (立正大) (1) “どんなαに対しても.. について整理する についての恒等式 解法のプロセス (2) 図形 f(x,y) = 0, g(x,y)=0 の共有点を通る 図形 ↓ mf(x, y)+ng(x, y)=0 条件をみたすようにm,nの 値を求める TIGEN 489+7A0843 TA (x+3y)a+(2x−2y+1)=0 ······@′ これがすべてのαに対して成立する条件は [x+3y=0 |2x-2y+1=0 3 :. (x, y) = (-³/², 1/2) よって、直線①はαがどのような値であっても 定点(-18.1/8)を通る. (2) (m,n)≠(0, 0) として m(x+2y-5)+n(2x-3y+4)=0....② を考える. この方程式は,x,yの1次方程式なので直線を表しており, 2直線x+2y-5=0, 2x-3y+4=0 の交点Pを(α, B) とすると m(a+2B-5)+n(2a-3B+4)=m*0+n·0=0 より ② は点Pを通る.すなわち, ② は点Pを通 る直線の方程式である. (i) ②が原点(0, 0) を通るとき -5m+4n=0 5 n=₁ =11m ただし, m=0 このとき ② 4m (x+2y-5)+5m (2x-3y+4)=0 7m(2x-y)=0 m=0 より y=2x である. (Ⅱ)②が直線 3-4y+1=0 と平行になるのは ②をx, yについて整理すると (m+2n)x+(2m-3n)y-5m+4n=0 であるから, 3(2m-3n)+4(m+2n)=0 n=10m ただし, m=0 のときである. このとき② ◆ Aa + B = 0 がすべてのαに 対して成立する条件は A=B=0 m(x+2y-5)+10m(2.x-3y+4)=0 7m(3x-4y+5)=0 m=0 より 3x-4y+5=0 91 ②は点Pを通るすべて を表している なぜなら (m,n)≠ ◆ax+by+c a'x+b'y+ が平行であ ab'-ba'= (一致を含

解決済み 回答数: 1
数学 高校生

(2)を積の微分を用いないで教えてください...

264 第7章 積分法とその応用 標問 117 積分方程式 次の関係式をみたす整式f(x) を求めよ. (1) f(x)=1+((1-t)f(t)dt (2) √₁²f(t)dt = xf(x)+x²+x0²³ 未知の積分を含む等式を積分方程式 といいます. ○精講 積分方程式には、大まかに2つのタイプがあり, その解法には一定の手順があります。 Sf(t)dt を含むもの → Sof(t)dt=k (定数) とおく. Sf(t)dt を含むもの →xで微分する. 本問の(1),(2)がそれぞれのタイプに対応してい ます. (1) の積分の両端が定数タイプのものは,関 数が未知だから, 直接 Sof(t)dt の値を求めるこ とはできません. しかし, この値はなんらかの定 数となるので,それを適当な文字んでおきかえま す。 これに対して, (2)の積分の両端のうち少なくと も一方が変数のタイプは,微分して積分記号をは ずすことを考えます. その際, dif(t)dt = f(x) を使うので,定数項に関する情報が消えます . Sof(t)dt=0 などを利用して,これを補います. (1) 与えられた等式は 〈解答 ƒ(x)=1+xſ^ƒ(t) dt—S'tƒ(t) dt 解法のプロセス Sof(t)dt (東北学院大 ) (学習院大) 分方程式 定数んとおく (1) S(x-t)f(t) dt =ax-b La ↓ = xf²f(t) dt-Stf (t) at する (は積分記号の外に出す) (2) F(x)=f(t) dt [F'(x)=f(x) (F(1)=0 2121-130 xを積分記号の外に出す と変形できる. Sof(t)dt=a, Sotf(t)dt=6 とおくと f(x)=1+az-b=ax+(1-b) である. これより | a=S₁s (1)dt =[a+ ² + (1-6) ₁] = 2 +1 | b-Sir(t) at = a + (1-6). ] = + +1-6 2 (a+26=2 l2a-96=-3 12 6 よって, f(x)=1/3x+- 13 (2) 両辺をxで微分して 12 13' f(x)={f(x)+xf'(x)}+2x+3x2 .. xf'(x)+2x+3.²=0 (f'(x)+2+3x) = 0 任意のxに対してこの等式が成り立つことから f'(x)=-3.x-2 与えられた式でx=1 とおくと f(1)+2=0 ... f(1)=-2 ゆえに (4) 3 :. f(x)=2x²-2x+C (CH) 3 2-2+C=-2 3 3 よって、f(x)=12/22-2x+1/2 b= 7 13 0531 265 2 演習問題 (117 (1) f(x)=2x+120'f(x)dz (2) f(x)=x-2f\f(t)\dt (3)_ƒ(x)=x³+x²+S²_₁₂(x− t)²ƒ (t) dt 積の微分 (数学ⅢI) {f(r)g(x)} =f'(r) g(x)+f(x) g' (x) 10 ◆積分 Sff(t)dt を消すために, m=1 とおく 次の関係式をみたす整式f(x), g(x) を求めよ. f(x)=1+S*g(t)dt, g(x)=x(x−1)+Sª,f(t)}dt 岡山理大) (秋田大) (島根大) (慶大)

解決済み 回答数: 1
数学 高校生

私が右に書いたような答え方でも問題ありませんか...?

107 図形の最大・最小(2) 水平におかれたコップに水がいっぱい入っている.コップの内側は、口の 半径が α, 底の半径がb (a>b), 深さがんの円錐台をなしている。 このコッ プに半径が高さがんより大きい直円柱のガラス棒をその底面が水平にな るように沈めるとき, 排除される水の量 V が最大となるようなπを求めよ. (広島大) の動く範囲は 0<x<a ですが, 0<x≦b においてVが最大となる 精講 のは明らかにx=6のときなので, b≦x<a の 範囲でのVの最大値を考えれば十分です. ガラス棒の半径xが与えられれば,ガラス棒と コップがどの位置で触れるか決まります。 すなわち、ガラス棒の水に沈んだ部分の長さは で表すことができます。これにより、排除され る水の量 V=2x(ガラス棒の水に沈んだ長さ) はxの関数として表されます. このあとは,Vをxで微分します. 増減表をか くときに, 極値となるx が定義域b≦x<a 内に あるか否かの場合分けが必要になります。 0<x≦6 のとき,Vは単調増加であり,Vは x=bで最大となる. したがって, b≦x<a で考 えれば十分である. ガラス棒の水に沈んだ部分の長さをyとすれば, 右図で、△APQS △ABC から h a-b y a-x .. a-xh y=a-b V= πx²y=_hr²(a-x) ここで、f(x)=x^(-x) とおくと f'(x)=2ax-3x²=3.x 2a 3 解法のプロセス IC 水に沈んだガラス棒の長さを で表し ↓ Vをxの関数として表す ↓ V の極値となるが定義域 b≤x<a の内にあるか否かで場合分けす る A/QC P ys a O 241 B b y=f'(x) 2a 3 a x

解決済み 回答数: 1
数学 高校生

x=2a/3なので、 b≦2a/3くaですよね? なぜb≧2a/3の時なども調べるのですか? 教えてください🙏

[107] 図形の最大 最小 (2) 半径がα, 底の半径がb (a>b), 深さがんの円錐台をなしている. このコッ プに半径が高さがんより大きい直円柱のガラス棒をその底面が水平にな るように沈めるとき,排除される水の量 V が最大となるようなxを求めよ. (広島大) 精講 xの動く範囲は0<x<a ですが, 0<x≦b においてVが最大となる のは明らかにx=6のときなので, b≦x<a の 範囲でのVの最大値を考えれば十分です. ガラス棒の半径xが与えられれば、ガラス棒と コップがどの位置で触れるか決まります。 すなわち,ガラス棒の水に沈んだ部分の長さは rで表すことができます.これにより,排除され る水の量 V=x²x (ガラス棒の水に沈んだ長さ) はxの関数として表されます. このあとは,Vをxで微分します. 増減表をか くときに, 極値となるxが定義域 b≦x<a 内に あるか否かの場合分けが必要になります. y a-x 解答 0<x≦b のとき,Vは単調増加であり,Vは z=bで最大となる.したがって, b≦x<a で考 えれば十分である. ガラス棒の水に沈んだ部分の長さをyとすれば, 右図で,△APQS △ABC から h a-b .. y=a-xh a-b 解法のプロセス Th :: V = πx²y=-6x² (a-x) ここで、f(x)=x(a-x) とおくと f'(x)=2ax-3.x²=3x-3 2a 3x (2ª - x) 241 水に沈んだガラス棒の長さを で表し ↓ Vをxの関数として表す ↓ V の極値となるが定義域 b≦x<a の内にあるか否かで場合分けす る A/QC P -x- B b y=f'(x) 02a 3 SOT a 第6章 x

解決済み 回答数: 1
数学 高校生

なぜこの下線部が0より大きいことを証明すれば、n=k+1のときも成立すると言えるのですか?

E 数学的帰納法 (1) 146 (1) 任意の自然数nに対して 1 1 2 3 が成り立つことを数学的帰納法によって証明せよ. 3an-1 4an-1 1+ ・+:・・+・ + 1 2n 2. n n+1 (2) 初項 α=1 と漸化式 an+1= {an}について,以下の問いに答えよ. (i) a2,a3, a を求めよ. an をnで表す式を推測し,それを証明せよ. (1) 自然数nについての命題P(n) に対し、次の2つのことを示して, 無限にある命題がすべて真であるとする証明法を 数学的帰納法といいます。 精講 Int (I) P(1) は真である. (Ⅱ) P(k) は真であると仮定すると,P(k+1) も真である. (2) 型にはまった2項間, 3項間漸化式でない ときは,なかなか一般項が求められないものです. このようなときは, 本間のような (i),(ii)の誘導が なくても,一般項を推定し,それを数学的帰納法 で示すといった解法をとります. ( 愛知学院大) (n=1, 2, 3, …)で定まる数列 解答 (1)(I)n=1のとき(左辺)=1,(右辺)=- 2 1+1 2k k+1 + 2(k+1) k+2 解法のプロセス (1) 自然数nについての命題 P(n) の証明法 ↓ 327 ( 愛知教育大 ) 数学的帰納法 (II)n=kでの成立を仮定すると 2(k+1) 1 1 (1 + - ² + 1 ² + + — + x + 1) - ² +223 2 3 k ・P(1) は正しい ・P(k) が正しいと仮定する と,P(k+1) も正しい (2) 推定 ↓ 数学的帰納法で確かめる -=1 となり, 成立する. (帰納法の仮定) k (k+1)(k+2) ->0 1 k+1. (2k+1)(k+2)−2(k+1)² (k+1)(k+2) であるから,n=k+1 のときも成立する. (I), (II)より任意の自然数nに対して与えられた不等式は成立する. 第8章

解決済み 回答数: 2