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数学 高校生

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m(a) 南大) 82次関数の最大・最小 / 定義域が動く場合 5/29 a は定数とする. 関数 y= -3.2+6x+1 (a≦x≦a+2) について,最大値をM (α) 最小値を (a) とする.M(a), m (a) を求め, 6=M(a),b=m(a) のグラフを ab平面上に (別々に) か 最大・最小となる候補を利用 (類 追手門学院大) 前問は, 定義域が一定区間に決まっていて, 関数の方が変化したが、 本間は, 関数の方が決まっていて、 定義域の方が動く問題である. とは言っても、 前間と同様に解くこ とができる.ここでは, 前問と違うアプローチを紹介しよう。 (なお、これらの解法は, 関数と定義域が ともに変化するときも通用する) 左ページの①~⑦のグラフから分かるように, y=d(x-p)+qのグラフが下に凸の場合, ・区間α における最小値は, x=が区間内にあれば, 頂点の座標 4 そうでなければ、区間の端点での値f(α), f (B)のうちの小さい方 区間α≦x≦Bにおける最大値は, 区間の端点での値f(α), f(B)のうちの大きい方 である。結局, 「最大値や最小値になる可能性のある点は、頂点と両端点の3つのみ」であるから、 「頂点の座標(頂点が区間内にあるとき), および区間の端点の座標からなる3つのグラフを描い ておき、最も高いところをたどったものが最大値のグラフ, 最も低いところをたどったものが最小 値のグラフである」 これは,グラフが下に凸な場合のみならず,上に凸な場合についても成り立つ。 解答 座標 に よくわかんない f(x)=-32+6+1 とおくと, f (x)=-3(x-1)+4であり,y=f(x)の グラフは上に凸である. 頂点の座標1 が a≦x≦a+2にあるとき,すなわち -1≦a≦1 のとき,M (α)=f(1) =4 それ以外のとき, M(α) =max{f(a), f(a+2)} つぎに,最小値は定義域の端点で取るから, m (a) =min{f (a), f(a+2)}/ ここで,f(a)=-3 (α-1)2+4 f(a+2)=-3{ (a+2)-1}2+4=-3(a+1)+4 であるから,b=f(a) b=f(a+2) のグラフは図1のようになる。 よって,b=M(a),b=m(a) のグラフは,図2図3の太線である。 alsa+2により, -1sasl max (p.g)は,p.gのうちの大 きい方(小さくない方) の値を表 す (min(p, g) はpg のうち の小さい方(大きくない方) の値 を表す). 一般にb=f(a+2)のグラフは、 b=f(4) のグラフを軸方向に 2だけ平行移動したものである。 (p.32.5.1) で表され m(α) はα きる. 置関係で場 ⑤ のケース/ で場合分 けする. 図1 ■ の場合分 [0≤a≤2 tb 図2 tb 図3 -b=4 tb a≤0 12≦a てもよい。 のa=0, 2 は2つの ) の式で通 . 同じにな でミスを ックできる。 注意する。 b=(a+2) b=f(a) a 1 1 a b=-3(a-1)'+4 b=-3(a-1) b=-3(a+1) b=-3(a+1)'+4 +4 +4 8 演習題 解答は p.57) (ア) f(x)=x'+2x+2のa≦x≦a+1 における最大値をM, 最小値をm とする Mm=1を満たすαの値は [ をとる。 ]であり,M-m はα = [ ] のとき最小値 (ア) 07.08 のどちら の解法で解いてもよいだ (星城大、一部省略)ろう。 188/(2)=12²-2r| Dasrsa+1 (820) 1:33) またg(g)を最小にするαを求めよ. (明星大) (イ) 最大値の候補を活 用しよう. 41

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数学 高校生

94何がだめなんですか? もしくはこれあってますか

5 7 AB・BCBC・CA から AB(AC-AB)=(AC-AB) ・(-AC) P(x, y) として, AP-BP = 0 と OP・OC=k (実数)からxの2次方程式を導く。 8BP=mBC,AP=nAD とし、OP を OA=d, OB=7 を用いて2通りに表す。 9 (1) OD+ とすると OP =sOA+tOD また、(イ)は OP =s(2a+b)+t(a-b)と変形できる。 *(2)3点A(1,2,3), B(3, 2, 1), C(-1, 1, 2) から等距離にある zx 平面 上の点Pの座標を求めよ。 ✓ 94 正四面体の3つの頂点がA(0, 1, 2),B(2,3, 2), C, 3, 0) のとき, 第4の頂点の座標を求めよ。 (0, 0) とおく。 4) NO 93 (1) Py軸上にあるから、その座標を zのとき したがって, 点Dの座標は すると (2, 1, 0) または ( 33 APBP から ゆえに AP2=BP2 {0-(-1))+(y-2)2+(0-(-3))² これを解いて =(0-2)^2+(y-3)²+(0-4)² 15 y=2 よって、点Pの座標は (0.0) (2)Pは zx 平面上にあるから,その座標を (x, 0.z) とおく。 APBP から AP'=BP ゆえに (x-1)+(0-2)²+(z-3)2 すなわち x-2z=0 AP=CP から AP'=CP2 ゆえに (x-1)+(0-2)^+(z-3)2 DA △ABC は AB=BC=CA=2√2の正三角 形である。 95 (1) (7) BH BA+AD+DH =-a+b+c Ad (イ) CÉ=CD+DA+AE. =-a-6+c_ (ウ) FD=FE+EH+HD =-a+b-c (エ) GA-GH+HE+EA =-a-b-c =(x-3)+(0-2)+(z+1)2001 (2) AP=AE+EP = AE + EG =(x+1)+(0-1)+(z-2)^ すなわち 2x+z=4 ...... ② D = AE+(EF+FG) ①,②を解いて =c+(a+b) RA よって、点Pの座標は (10/14) 0, 94 第4の頂点Dの座標を(x, y, z) とおく。 -= N (2, 0, -1) (-3) -1-5) 三角形で Dが正四面体の頂点であるための必要十分条件 |AD=BD=CD=AB は AD=CD から AD=CD2 ゆえに x+ (y-1)2+(z+2)2=x2+ (y-3)2 +22 すなわち y+z=1 ...... ① BD=CD から ゆえに ゆえに BD3=CD2 a B また PC-AC-AP= (AB+BC) AP =(a+b)-(++) +-- 96 AB=d, AD=6,8 AE = } とする。 AC=AB+BC AF=AB+BF c=e+/ ③ また D B ) STEP A・B、発展問題 (2) AB=(2,-1,2)=131=11,2,0)=151 =(-1,3,-2)=((14) = 14 |AB|+ Ac(² = \B? 12 at 5 2BAC=90°の直角角形 AB = (2,2, 0) 101301=(x-2,2-3,Z+2) kol=(x, y-3,2) 194 B ☆D(y、z)とする! (AD (= (7,3-1, 8+2) 8=x-4x+4+86g+9+2/+4z+4 x²+y=6y+9+22=8 つる2+1+2+48+4=8 x² + y²+ 2²-4x-63+48=-9-D xt2+8267=-1-2 x² + y² + 2 ²² - 27 +48=3 -426+42=8 x+z=-2 -4x-6y=-12 2x+3g=6 2x+28=-4 +2x+y=6 b=d+7... ② (x-2)^+(y-3)2+(z+2)=x2+(y-3)2 +22 すなわち x-z=2 ② CD=AB から CD2=AB² x2+(y-3)2 +22 =(2-0)2+(3-1)+(-2+2)2 すなわちx2+(y-3)2 +22=8 ..... ③ 58 y=-z+1, x=z+2...... ① ② から (z+2)2+{(-z+1)-3)2+2=80 これを③に代入して よって 2 (3z+8)= 0 8 ゆえに z=0. 3 ④ から, z=0のとき x=2, y=1 AH=AD+DH であるから a=d+e....... AG=AB+BC+CG=âtet7 ここで、 ①〜③の辺々を加えて a+b+c=2(d+e+7)-18 ++]=(a+b+c) KAG==(a+b+c) 2zty=2 -③-44-42=-4 y+z=1 そy138=3 →3g+2=2 0(3.0.1) y-o x=3 "

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数学 高校生

平行四辺形の平行条件みたいなの使ってるのはわかるんですけど、なぜベクトルを何倍かしたやつをイコールで結んだら平行を表すのかわかりません。公式としては覚えてるんですけど本質がわからない状態です。いわゆる平行ベクトルの本質がわかりません。 他にも質問写真に書いてます。

(0.2.1) である x2+0x(-1) =√13 =√√5 a-acos 60° すなわち y=2x1×1/2 よって y=1 ②、③ に代入して ゆえに (√2+1+2=4 zm1 よって z=±1 したがって =(√2. 1. 1), (√2, 1, -1) が軸の正の向きとなす角を7(0° とすると であるから a+b+1-8 117 (1) OD 30A+40B 34 4+3 (2) OE--20B+50C =√13√√5 であるから √65 [1] = (v2.1.1)のとき よって COST=- a-es Tallel T=60° [2] d=(√2, 1, -1) のとき aes COST [al cal よって T=120° 16とのなす角は60°であるから 1.= || |cos 60° これに =6 を代入して て求めることも a-6=66x=36 D とする。 0.1) 軸, z 軸 から (3) OF 5-2 26+50 --+ == OC+OD 1/2+(+) ++ よって AF-OF-OA ++AE - 119です 解答編 -2a+26-2+2 AB+AD + CB+CDAMN 119 A, B, C. D, P. 2,R, Sの位置ベクトル をそれぞれ おうとすると 2a+b+2 3 20+ よって 2+ -31 PQ=4-7=b+2c 2a+b2-24 RS-2+d 20+ 2c-2a ゆえに STEP PQRS/なぜこれを示したら平行四辺形になるのか 120点 G. H.I.Jの位置ベクトルを, それぞれ そうじゃないとが とすると =a+b+cha+c+d 3 みたいにならない ? またあるから ac=0.1.0-0 ...... [al=6 と ① ② から 0 (a+b+c)-(2a-56) =2/a12-3a-6-5/6/2 =2×62-3×3/6|-5|6|2 =-5|6|-9|8| +72 =(5/6+24) (6|-3) (a+b+c)(2a-56) (a+b+c)-(2a-56)=0 15(2+9+12+9-05-(2-9+9+2+128= (4) OG=OA+OB+OC ++ (5) OH= OA+OB =+ 3 A 線分DGを31に内分する点の位置ベクトルは a+b+c 3+1 線分BHを3:1に内分する点の位置ベクトルは よって GH=OH-OG +37 3a+c+d =9x²=(3+4 Easox-1319 006B E 3+1 (+)-(++) 3) A a+b+c+d BAA-5A A 線分 CIを3:1に内分する点の位置ベクトルは よって 0 であるから このとき、 ①から (5/6+24) (-3)=0 6=3An 118A, B, C, D. M, N の位置ベクトルを それぞれ,b,c,d, m とすると50 AB+AD + CB + CD c +37 1+ 3+1+++ a+b+c+d P G 18 a.b=92-684 =(-a)+(-a)+(b)+(2) =-2a+26-2c+2 線分AJ を3:1に内分する点の位置ベクトルは a+3 ゆえに a+c b+d 3+1 13 b+c+d 4+ N -M また,m=- n= 2 2 であるから a+b+c+d A0-50 B (2+2-2+g·P)+z|2|+z|g|+z|2|= =62+32 +12+2(9+0+0) = 64 = 4MN=4(n-m) (+_+)50+ 4 したがって, 線分 DG, BH, CI, AJ をそれぞ れ3:1に内分する点は一致する。 119 せよ。また,そのベクトルが軸の ||=||=1, とものなす角 STEP B *119 四面体 ABCD において, 辺 AB, CB, AD, CD を 1:2に内分する点を, それ ぞれ P,Q,R, Sとするとき, 四角形 PQSR は平行四辺形であることを示せ。 -o a-56 のなす角は,いずれも90° 1204点A(a),B(b),C(c), D (d) を頂点とする四面体において, △ABC, ae COSαである。 ・c=0, lallel 得られる。 △ACD, ADB, BCD の重心をそれぞれG,H,I,Jとする。 このとき, 4つの線分 DG, BH, CI, AJ を, それぞれ 3:1 に内分する点は一致するこ とを証明せよ。 *121 四面体 ABCD に対して, 等式 AP+3BP+4CP+8DP=0を満たす点Pはど のような位置にあるか。 TIM or = 9x +2y2-8xy-6x+11. また限 ②にg 3) 45

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