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物理 高校生

(3)の三枚目の写真のR’-Rの式がよく分かりません

At t であ 物理 問題Ⅱ 図1のような長さL. 断面積 S, 抵抗値Rの抵抗体 X を考える。この抵抗体Xの左 右の端に大きさVの電圧をかけたとき、抵抗体Xの内部には一様な電場(電界) が生じ るものとする。 自由電子は電場から力を受けて一定の加速度で運動し、抵抗体X内の イオンなどと衝突し、 いったん静止する。 この衝突が一定の時間間隔で繰り返し起こ ると仮定すると、 自由電子の速さは時刻に対して図2のように変化する。 自由電子1個 の質量を電気量e (e>0) 抵抗体Xの単位体積に含まれる自由電子の個数を とする。 S 抵抗体 X 図 1 L 設問(1) 以下の文章が正しい記述になるように, (あ~か)に入る適切な数式をL.S.V. em,n, Tのうち必要なものを用いて表せ。 ( 抵抗体 Xの内部に生じる電場の強さは の大きさは (あ) なので,自由電子の加速度 であり自由電子の平均の速さは (う) 一方、この抵抗体Xの断面を時間の間に通過する自由電子の数は xv4t なので、この抵抗体 X を流れる電流の大きさは したがって, 抵抗体 X の抵抗率は (カ) となる。 である。 (え) (お) xvとなる。 この抵抗体 X に力を加えると,長さはL+4L (4L>0) になり, 断面積はS-AS (4S>0) になった。 この変形において、抵抗体 X の抵抗率は変化しないものとする。 ただし, LAL, S4Sとし, 1>|x|のとき (1+x)=1+pxの近似式を用い,また,微 小量どうしの積を無視するものとする。 設問(2) 抵抗体 X の長さがL+4L, 断面積がS-4Sのときの抵抗値R' を R, L, 4L, S, 4S を用いて表せ。 設問(3) 力が加わり変形しても抵抗体 X の体積が変化しないものとして, R'-R を R, L, 4L を用いて表せ。 速さ ・時刻 T 2T 3T 図2

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数学 高校生

(イ)は(ア)とは違い逆像法で解いています。 結局どちらの問題もxとyの関係式を代入して文字を減らしています。 違いはなんでしょうか。 二次関数の問題において、(他の問題でも同じことが言えるのかもしれませんが…)逆像法じゃなきゃ解けない問題ってどう判断するんでしょうか。

t 122変数関数 / 等式の条件が2次式の場合 実数エリが+=1をみたすとき,'+4yは(x,y)= とり(x,y)=(,)のとき最小値 )のとき最大値 実数エリがェー2zy+2g2=8 を満たすとき,x+yの最大値と最小値を求めよ. をとる. (東海大・理, エ ( 名古屋学院大 (7719123 角入し 7 この先回ら #4 等式の条件が2次の場合 (ア)の場合,1-y2としてェを消去すれば前間と同様に解ける。こ こで,xの範囲に制限がないから,yに反映させる条件はない。とすると大間違いである。 例えばy=2 とすると, r2=-3となるがこれを満たす実数ェは存在しない! つまり、エが実数であるための条件≧0をリに反映させる必要がある。 (zが実数で存在する条件) 一方、(イ)の場合、無理に1文字を消去してェをリで表せば,r=y±√8-y2というやっかいなもの が登場してしまう.こんなときは、次の手法が威力を発揮する。 (「大学への数学」 では “逆手流” と呼 んでいる) かて f(x,y)=0のとき,g(x, y) の取り得る値の範囲 I を求めるとする. ある値kについて, kがIの範囲に入る 「f(x,y)=0かつg(x,y)=kを満たす実数x, y が存在する」 本間の場合、f(x,y)=x²-2xy+2y2-8, g(x,y)=x+yであり,「 」 から得られるkの条件 (範囲)がIになるわけである.なお,逆手流については、詳しくは 66. 解答量 (ア)+y2=1により, r2=1-y2 存在条件に →Dしかない (ア)有在条件(イ)有不 1次へ xxの ェの実数条件. な お,r'+y2=1 は 右図の単位円を 表すことからも 34 2-7 1 20 であるから, 1-y2≧0 ..-1≤y≤1 このとき,'+4y=(1-y2)+4y=-(y-2)2+5 よって, y=1 (このときx=0) のとき最大値 4 y=-1 (このときx=0)のとき最小値 4 (xtyがんという実数値を取り得る. ←xty=kかつェー2xy+2y2=8 を満たす実数工y が存在する。 -1≦y≦1が分かる. ①る+300-8- ② 2ェ(k-1)+2(k-1) 2=8 ① (y=k-ェ・・・・・・②) を満たす実数が存在する。 ここで, ①を整理すると, 52-6kr+2k2-8=0 ②を使って”を消去.なお, ェが 実数なら②から」が実数である から が言える. これを満たす実数ェが存在するための条件は,上式をェの2次方程式と見たと 少なくとも1つ実数解を持たな きの判別式をDとすると, D≧0であるから, ければならない。 その条件は DZO. D/4-(3k)2-5(2k2-8)≥0 .. k²≤40 .. -2√10 ≤ k ≤2√/10 よって,xtyの最大値は2/10 最小値は2/10 である. 12 演習題(解答は p.59) (ア) エリが+2y2=1 をみたすとき2x+3y2の最大値は [ である. で,最小値は [ ( 明海大歯) (イ) (1) 実数エリがry+y-y-1=0をみたすとき, yの最大値は[ 最小値は □である。 ]で, (愛知工大) (ア) 実数条件を忘れな (2) 実数x、yがェー2x+y=1を満たすとき,x+yの最大値は [ である. 最小値は いように、 ( 広島工大) (イ) 逆手流を使う. 解答のか 45 ¥4

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化学 高校生

2枚目の写真でどこが液柱でどこが水銀柱ですか? また、水銀柱で76.0cmというのはどのようにして求めたのでしょうか?

第Ⅲ章 物質の状態 考え方 ■ 解答 飽和水溶液を冷却すると結 晶が析出する。この結晶中 には結晶水(水和水)が含ま れるが,結晶水は溶媒の一 部が取りこまれたものであ このため、溶媒の質量 が減少する。 り,析出する結晶はUSO 5H2Oである。 33℃の飽和水溶液100g中に含まれる CuSO の質量は, 25 100g× =20g 100+ 25 一方,析出する結晶の質量を x [g] とすると, この結晶に含まれる CuSO の質量は, CuSO の式量 xx. 結晶の析出した上澄み液は, その温度において飽和溶液 になっている。 CuSO5H2O の式量 2℃における上澄み液が飽和水溶液となっているので, 160 -=x[g] x- =0.640x [g] 250 溶質 [g] 20g-0.640x〔g] 15 g 飽和水溶液 [g] = 100g-x [g] x=14g 100g + 15g 水酸化ナ ニグルコ 縮む。 出る。 から選 極側に 電気流 発展例題18 浸透圧 3.6mgのグルコース C6H12O6 を含む水溶液100mL の浸透圧を,図のよ うな装置を用い, 30℃で測定した。 水溶液および水銀の密度をそれぞれ 1.0g/cm3, 13.5g/cm3, 1.0×105Pa=760mmHgとして、次の各問いに 答えよ。 ただし, 水溶液の濃度変化はないものとする。 出る (1) 水溶液の浸透圧は何Pa か。 問題 254 255 Les 水 半透膜 ある。 (2) 液柱の高さんは何cmか。 考え方 生を 二次 (1) ファントホッフの法則 IIV =nRT を利用する。 ード (2) 単位面積あたりの液柱 の質量と水銀柱の質量が等 しい。このとき,単位面積 あたりの質量は次の関係式 から求められる。 質量[g/cm2]= 密度[g/cm3]×高さ[cm] 解答 (1) IIV=RTに各値を代入する。 C6H12O6180 から, II [Pa]×0.100L= 3.6×10-3 180 -mol×8.3×103 Pa・L/(K・mol)×303K II = 5.02×102 Pa=5.0×102Pa (2) 1.0×105 Paは760mmHgに相当し, 水銀柱で76.0cmで ある。 76.0cmの水銀柱の単位面積あたりの質量は, 13.5g/cm3×76.0cm=1026g/cm² となる。 一方,高さん [cm] の液柱の単位面積あたりの質量は, 1.0g/cm×h[cm] であり,その圧力が 5.02 × 102 Pa なので, 次の比例式が成り立つ。 1.0g/cm×h[cm]:5.02×102Pa=1026g/cm²:1.0×105 Pa h=5.2cm 05

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