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こんばんは^^ / 亮 [東北] [高校3年生]
サイクロイドx=θ-sinθ,y=1-cosθ(0≦θ≦2π)をCとするとき、
(1)C上の点(π/2-1,1)における接線Lの方程式をもとめよ。
(2)接線Lとy軸およびCで囲まれた部分の面積をもとめよ。

サイクロイドの形はわかるのですがサイクロイドは一つの式でまとめられないので、どうすれば良いのか分かりません。
どなたかよろしくお願いします。

No.580 - 2008/07/12(Sat) 22:37:49

Re: こんばんは^^ / ウルトラマン [近畿] [高校1年生]
亮さん,こんばんわ。

パラメータ表示された曲線の接線の求め方は分かりますでしょうか?
これは必ず数?Vの教科書に書いてあるはずなので,その辺をまずは調べて見てください。
すると,x=θ-sinθ, y=1-cosθのとき,dy/dxをθを用いて表せるはずです。
ちょっとやってみて頂けますか?

No.581 - 2008/07/13(Sun) 01:07:14

Re: こんばんは^^ / 亮 [東北] [高校3年生]
dy/dx=sinθ/(1-cosθ)で、接線Lがy=x-π/2+2ですか??
No.591 - 2008/07/13(Sun) 22:58:49

Re: こんばんは^^ / ウルトラマン [近畿] [塾講師]
亮さん,こんばんわ。

> dy/dx=sinθ/(1-cosθ)で、接線Lがy=x-π/2+2ですか??

その通りです。では,(2)に移りましょう。図を参照してください。色のついた「あ」の部分の面積を求めればよいわけです。まず,
「あ+い=台形=(1/2)×(-π/2+2+1)×(π/2-1)=(1/2)(-π+3)(π/2-1)」
となることについてはOKかと思います。あとは,これから,斜線部分「い」の面積を引けばよいわけです。そこで,積分を使ってみえると,
「い=∫(0〜π/2-1)ydx=……」
となるわけですが,この……の部分は出来ますでしょうか?
ちょっとやって見てください。(※ヒントは置換積分です)

No.592 - 2008/07/14(Mon) 03:03:23

Re: こんばんは^^ / 亮 [東北] [高校3年生]
い=∫(0〜π/2-1)ydx=∫(0〜π/2)(1-cosθ)(1-cosθ)dθ
=∫(0〜π/2)(cos^2θ-2cosθ+1)dθ
=∫(0〜π/2){(cosθ2θ)/2-2cosθ+3/2}dθ
=[sin2θ/2-2sinθ+3θ/2](0〜π/2)
=-2+3π/4
ですか??

No.606 - 2008/07/15(Tue) 00:01:43

Re: こんばんは^^ / ウルトラマン [近畿] [塾講師]
亮さん,こんばんわ。ゴールはあと少しです。


> い=∫(0〜π/2-1)ydx=∫(0〜π/2)(1-cosθ)(1-cosθ)dθ

ここまでは,考え方があっていますが,

> =∫(0〜π/2)(cos^2θ-2cosθ+1)dθ
> =∫(0〜π/2){(cosθ2θ)/2-2cosθ+3/2}dθ


ここで計算間違いを起こしている模様です。

> =[sin2θ/2-2sinθ+3θ/2](0〜π/2)
> =-2+3π/4
> ですか??


正しくは,添付の式のようになるかと思いますので,再度,自分の手で計算してみて下さい。

No.608 - 2008/07/15(Tue) 01:01:19

Re: こんばんは^^ / 亮 [東北] [高校3年生]
すいません、、計算ミスではなくタイプミスでした、、

・・・ということは、求めたい面積は

(-π^2+8π-12)/8-(-2+3π/4)=(-π^2+2π+4)/8

ですね??

No.615 - 2008/07/15(Tue) 22:50:25

Re: こんばんは^^ / ウルトラマン [近畿] [塾講師]
亮さん,こんばんわ。

> すいません、、計算ミスではなくタイプミスでした、、
>
> ・・・ということは、求めたい面積は
>
> (-π^2+8π-12)/8-(-2+3π/4)=(-π^2+2π+4)/8
>
> ですね??


その通りです。よく出来ました。パラメータ表示された曲線に関しては,座標軸とで囲まれた部分の面積を求めるにしろ,座標軸を中心にして回転して出来た立体の体積を求めるにしろ,結局置換積分に持ち込むことが多数なので,類題をよく練習して確実に出来るようにして下さい。

No.620 - 2008/07/16(Wed) 01:03:48

Re: こんばんは^^ / 亮 [東北] [高校3年生]
わかりました!!
ウルトラマン先生ありがとうございました!!

No.624 - 2008/07/16(Wed) 05:13:52
(No Subject) / 目 [東北] [高校3年生]
こんにちは
先日質問したばかりですがまたよろしくお願いします。
進研の2009年度センター重要問題集の問題です。
2(x-2a)>b(x-b)…?@
x^2+2ax-b-1=0…?A
(a,bは定数)
(1)a=1/6、b=4の時?@の解はx<23/3
(2)?Aがx=1を解に持つときb=2aであり、この時のほかの解はx=-2a-1
(3)b=2aとする。
 x<23/3…?Bを満たすすべての自然数が
 不等式?@を満たすようなaのとりうる値の範囲は 
 a<ク/ケ、コ/サ<a
 クケコサに入る値を求めよという問題で
?@より(2-2a)x>2a(2-2a)
ここまで持ってきて、2-2aが正負のときで分ける、すなわちa>1のときとa<1の時を分けて考えればいいと思いやってみたのですが、途中でうまくいかなくなったり答えが合致しなかったりしています。
どのように考えればいいのでしょうか   
答えはク=1、ケ=2、コ=7、サ=2となるらしいです。     

No.587 - 2008/07/13(Sun) 13:12:44

Re: / londontraffic [教育関係者]
こんにちは.早速いきましょう.

まず,(2-2a)x>2a(2-2a)を変形する前に確認です.
>x<23/3…?Bを満たすすべての自然数
この自然数をすべて挙げて(カキコして)ください.よろしくお願いします.

No.588 - 2008/07/13(Sun) 13:46:34

Re: / 目 [東北] [高校3年生]
x<23/3を満たすすべての自然数は
x=1、2、3、4、5、6、7ですよね?

No.595 - 2008/07/14(Mon) 20:26:28

Re: / londontraffic [教育関係者]
レス遅くなってすいません.

>x=1、2、3、4、5、6、7ですよね?
はい.それでokです.

では続きです.
>?@より(2-2a)x>2a(2-2a)
>ここまで持ってきて、2-2aが正負のときで分ける、すなわちa>1のときとa<1の時を分けて考えればいい

この通りですので,いきますよ.
i)2-2a>0すなわちa<1のとき,(2-2a)x>2a(2-2a)の両辺を正の数2-2aで割って x>2a
この範囲に1、2、3、4、5、6、7が入ればいいわけですから 2a>1 ゆえにa>1/2・・・【ク=1、ケ=2】

ここまでどうでしょう?お分かりいただけたら「ii)2-2a<0」のときをご自身でやってみてください.
もし納得いかなければ,どこが納得いかないかカキコしてください.お願いしますm(_ _)m

No.613 - 2008/07/15(Tue) 20:07:22

Re: / 目 [東北] [高校1年生]
私こそ返信が遅くなってすみません。
どうやらすべての自然数を満たすという条件を見落としていたみたいです。(><)
わざわざご丁寧にありがとうございました。

No.618 - 2008/07/16(Wed) 00:04:56
(No Subject) / アキバ [関東] [浪人生]
こんばんは。ちょっと、ニューアクションβを辞書的に参照していたら疑問点
が出てきました。

2Bのp.88の不等式の利用です。

lal<1,lbl<1,lcl<1のとき、次の不等式を証明せよ。

(1)ab+1>a+b

左辺-右辺=(ab+1)-(a+b)
=(a-1)(b-1)

lal<1,lbl<1より、a<1,b<1であるから、a-1<0,b-1<0となり、(a-1)(b-1)>0
よって ab+1>a+b

(2)abc+2>a+b+c

lal<1,lbl<1よりlabl<1であるから、

(1)を用いると,(ab)c+1>ab+c

すなわち  abc+1>ab+c

(1)の不等式の辺々を加えると

abc+ab+2>ab+a+b+c

したがって、abc+2>a+b+c

とあるのですが、

「(1)を用いると,(ab)c+1>ab+c」の部分が分かりません。教えてください。

No.594 - 2008/07/14(Mon) 20:14:31

Re: / 留数 [関東] [教育関係者]
 アキバさん,こんばんは。

 (1)の不等式は,lal<1,lbl<1 のとき,ab+1>a+b が成り立つことを言っているわけですよね。
 ということは,文字が a や b でなくても,絶対値が1より小さい数(または文字)であれば,その不等式は同じように成り立つと言うことです。すなわち,(1)の不等式が証明できたことで,

 lxl<1,lyl<1 のとき,xy+1>x+y
 lbl<1,lcl<1 のとき,bc+1>b+c

なども成り立つことが分かるわけです。

 どうでしょう,これでアキバさんが疑問に思っている部分は解決できるのではと思いますが,少し考えてみて,お返事ください。

No.597 - 2008/07/14(Mon) 21:24:27

Re: / アキバ [関東] [浪人生]
返信ありがとうございました。

どういう過程で「(ab)c+1>ab+c」という式になったのか教えてください。

なんでabが()で囲まれていたり、なんで右のabが出てきたのか?ということです。

お願いします。

No.602 - 2008/07/14(Mon) 22:25:49

Re: / 留数 [関東] [教育関係者]
 アキバさんが最初に書いたように,lal<1,lbl<1 より labl<1 が成り立ちます。

 最初の返信で,

>文字が a や b でなくても,絶対値が1より小さい数(または文字)であれば,その不等式は同じように成り立つと言うことです。

と書きましたが,そのことを踏まえれば,(くどいかもしれませんが)(1)の不等式

 lal<1,lbl<1 のとき,ab+1>a+b

の a や b のところを,絶対値が1より小さいもので置き換えてもかまわない,ということになります。

 いまの場合は,|ab|<1,|c|<1 ですから,(1)の不等式を a→ab,b→c として用いているわけです:

 labl<1,lcl<1 のとき,(ab)×c+1>(ab)+c

 左辺の ab が括弧で囲まれているのは,(1)の不等式を使っているのだよということをはっきりさせるためです。右辺に ab が出てくるのは,もうお分かりでしょう。

 不明な点がありましたらご質問くださいね。

No.604 - 2008/07/14(Mon) 23:04:00

Re: / アキバ [関東] [浪人生]
どうもありがとうございました。
たいへん分かりやすかったです。

No.607 - 2008/07/15(Tue) 00:45:37
(No Subject) / hiro [東海] [高校3年生]
こんばんわ

座標平面上の点(p,q)はx^2+y^2≦8,y≧0で表される領域を動く。
点(p+q,pq)の動く範囲を図示せよ。

解き方が全く分かりませんでした。
手のつけ方から分からなかったので、失礼ながらご解説お願いします。

No.555 - 2008/07/10(Thu) 01:14:02

Re: / X [社会人]
hiroさんこんにちは。

題意から
p^2+q^2≦8 (A)
0≦q (B)

p+q=X (C)
pq=Y (D)
と置くと、(A)(C)(D)より
X^2-2Y≦8 (A)'
また(C)(D)からp,qはtの二次方程式
t^2-Xt+Y=0 (E)
の解ですので、(B)より(E)が0以上の実数解を少なくとも一つ持つ条件が必要になります。

No.556 - 2008/07/10(Thu) 15:53:12

Re: / hiro [東海] [高校3年生]
Xさんこんばんわ。

(E)のあたりまではなんとか理解できたのですが、
最後の一行がどうしても理解できませんでした。
どうして(B)より(E)が0以上の実数解を少なくとも一つ持つ条件が必要になるのですか?

No.570 - 2008/07/11(Fri) 22:51:45

Re: / X [社会人]
(E)が実数解p,qを持たなければならないことは
よろしいでしょうか?。
ここでqは(B)を満たす必要がありますので、(E)の解に注目すると
qに対応する解は0以上である必要があります。
その意味で
(E)が0以上の実数解を少なくとも一つ持つ条件 (F)
が必要になります。
(B)という条件が無い場合は条件(F)は単に
(E)が実数解を持つ条件
となります。

No.590 - 2008/07/13(Sun) 16:50:06

Re: / hiro [東海] [高校3年生]
なるほど、そういうことでしたか。
ようやく理解することができました。

ご説明ありがとうございました。

No.603 - 2008/07/14(Mon) 22:42:37
(No Subject) / アキバ [関東] [浪人生]
こんばんは。

標準問題精2Bのp,302の(1)の問題で、

x=t+(1/t),P[n]=t^n+(1/t^n) (n=1,2,3,...)とおくとき、
P[n]はxのn次式で表されることを証明せよ

っていう問題なんですが、解説には

数学的帰納法で示す。
(?T)P[1]=t+(1/t)=x, P[2]=t^2+(1/t^2)={t+(1/t)}^2-2=x^2-2
でn=1,2のときは成立。

(?U)n=k,k-1のときの成立を仮定すると、つまり、P[k],P[k-1]がそれぞれxのk次式、(k-1)
次式であると仮定すると、

P[k+1]=t^(k+1)+{1/t^(k+1)}={t^k+(1/t^k)}{t+(1/t)}-t^(k-1)-{1/t^(k-1)}
=xP[k]-P[k-1]

xP[k],P[k-1]はそれぞれxの(k+1)次式、(k-1)次式であるから、P[k+1]はxの(k+1)次式
である。

とあるのですが、どうして

「 xP[k],P[k-1]はそれぞれxの(k+1)次式、(k-1)次式である 」ことにより、

「 P[k+1]はxの(k+1)次式である。 」と言えるのですか?

教えてください。

No.577 - 2008/07/12(Sat) 20:12:30

Re: / londontraffic [教育関係者]
アキバさん,こんにちは.

P(x)=x^2+x(2次式)のとき,xP(x)はx^3+x^2となり3次式になりますよね.

これと同様にして xP[k]は k+1 次式となるので
P[k-1]は k-1 次式からxP[k]-P[k-1]は k+1 次式

いかがですか?

No.582 - 2008/07/13(Sun) 09:30:56

Re: / アキバ [関東] [浪人生]
londontrafficさんこんにちは。

ということは、xP[k]-P[k-1]={k+1次式}-{k-1次式}ということで

k+1次式も含まれているので、xP[k]-P[k-1]はk+1次式といっていると解釈して
良いのでしょうか?

No.584 - 2008/07/13(Sun) 11:18:53

Re: / londontraffic [教育関係者]
そうですね.くどく説明すると下のようになります.基本的にアキバさんの考え方でいいと思います.

多項式の次数は,それを作る各項の中で一番次数が高い項の次数とします.
>xP[k]-P[k-1]={k+1次式}-{k-1次式}
この式の同類項を整理をしても,k+1 次の項が無くなることはなく,k+1 次より高い次数の項も存在しません.
ゆえに,k+1 次.

どうでしょう?

No.585 - 2008/07/13(Sun) 12:21:49

Re: / アキバ [関東] [浪人生]
ありがとうございます。スッキリしました。どうやら自分はくどいくらいが
合ってるみたいです。

>>多項式の次数は,それを作る各項の中で一番次数が高い項の次数とします.
どうやら、ここを忘れてたみたいです。基礎的なことですが。

No.589 - 2008/07/13(Sun) 15:42:03
数と式 / 目 [東北] [高校3年生]
はじめまして。よろしくお願いします。
進研の2009年度センター重要問題集の問題です。
−2≦a≦3、−6≦b≦5の時
(1)−8≦a+b≦8、−19≦a+b≦24、0≦a+b≦45
(2)a,bを定数とする。
  (a+b)x+2a−3b<0の解がx<−3のとき、
   a=シスb、b<セである。
   このとき(a−3b)x+b−2a>0の解は
   x>タチ/ツ
   となる問題でシスセソに当てはまる数を求めよという問題なのですが
   シス=−6となるところまでは解けたのですが
   そのあとのbの範囲の求め方とタチツの値がわかりません。      

No.579 - 2008/07/12(Sat) 22:25:29

Re: 数と式 / X [社会人]
目さん、おはようございます。

>>そのあとのbの範囲の求め方
(a+b)x+2a-3b<0
から
(a+b)x<-2a+3b (A)
ですので、これが
x<-3
と一致するためには(A)の両辺をa+bで割るときに
不等号の向きが変わらないようにしなければなりません。
従ってxの係数について
a+b>0
これに
a=-6b (B)
を代入します。

>>タチツの値がわかりません。      
問題の不等式に(B)を代入して、
>>b<セ
であることに注意して解いてみましょう。

No.583 - 2008/07/13(Sun) 09:57:58

Re: 数と式 / 目 [東北] [高校3年生]
こんにちは
よく分かりました
ありがとうございましたm(_ _)m

No.586 - 2008/07/13(Sun) 12:47:27
(No Subject) / ゆおりょ [近畿] [高校2年生]
こんにちは。 
学校のプリントからの問題です。
log₂3=a,log₃7=bとおくとき、log₆84をa,bで表せ。
という問題の解説でlog₂7=ab となるそうなのですが、
根拠が分かりません。
お願いします。

No.573 - 2008/07/12(Sat) 06:08:35

Re: / X [社会人]
ゆおりょさん、おはようございます。

底の変換公式を使って、bの底を2に変換してみましょう。

No.574 - 2008/07/12(Sat) 10:01:35

Re: / ゆおりょ [近畿] [高校2年生]
ヒントを頂きありがとうございます。
理解することができました。
また機会があればご指導お願いします。

No.578 - 2008/07/12(Sat) 20:38:31
Re: / アキバ [関東] [浪人生]
こんばんは!

標準問題精講?UBのp,291の演習問題134-2の問題です。

数列{A(n)},{B(n)}をA(1)=B(1)=1,A(n+1)=A(n)+4B(n),B(n+1)=A(n)+B(n)(n=1,2,3,...)
と定めるとき、次の各問に答えよ。

(1)A(n)+2B(n)=3^nとなることを示せ。
(2){A(n)}の一般項を求めよ。

とあります。分からないのは(2)で、

(2)の解説中に、

B(n)=[3^n-A(n)]/2より、A(n+1)=A(n)+4*[3^n-A(n)]/2
=-A(n)+2*3^n...........(☆)

これは、A(n+1)-1/2*3^(n+1)=-[A(n)-1/2*3^n]と変形できる、

とあるのですが、どうして「これは、A(n+1)-1/2*3^(n+1)=-[A(n)-1/2*3^n]と変形できる、」

となるのか、分かりません。ご指導よろしくお願いします。

No.539 - 2008/07/07(Mon) 00:56:42

Re: / X [社会人]
アキバ さん、こんにちは。

これは芸が細かい変形ですね。
私が(*)(文字化けするかもしれませんので、絵文字の星は使わないでおきます)を解く場合でもこのような方法は使わないと思います。
では回答を。
(*)のA[n]の係数が-1であることに注意して
A[n+1]-C[n+1]=-{A[n]-C[n]}
の形に変形することを考えます。
更に(*)の右辺に2・3^nがあることから
C[n]=a・3^n
の形である、つまり(*)は
A[n+1]-a・3^(n+1)=-{A[n]-a・3^n} (*)'
の形に変形できる、と仮定します。
(*)'を変形して
A[n+1]=-A[n]+4a・3^n
これと(*)から
4a=2
∴a=1/2
よって(*)は
A[n+1]-(1/2)・3^(n+1)=-{A[n]-(1/2)・3^n} (*)'
と変形できます。

No.542 - 2008/07/07(Mon) 10:56:51

Re: こんばんは / アキバ [関東] [浪人生]
ごめんなさい。どうやら、投稿が反映されてなかったみたいです。遅れてしまいました。

あと、もう一つお尋ねしたいことがありました。

「α=(α+4)/(α+1)と解くと、α=±2より、(1)の数列{A(n)+2B(n)}と{A(n)-2B(n)}を

あわせて考える。A(n+1)-2B(n+1)=-[A(n)-2B(n)]より、A(n)-2B(n)=(-1)^n。これと(1)の結果と連立して、

A(n)=[3^n+(-1)^n]/2を得る」と別解として記述してあるのですが、αの特性方程式は
どうやって得られたのでしょうか?教えてください。

No.554 - 2008/07/10(Thu) 00:58:34

Re: / X [社会人]
単に式の導出であるなら以下のようになります。

A[n+1]=A[n]+4B[n] (A)
B[n+1]=A[n]+B[n] (B)
から
A[n+1]+αB[n+1]=β{A[n]+αB[n]} (C)
が得られたと仮定します。
(A)+(B)×αより
A[n+1]+αB[n+1]=(1+α)A[n]+(4+α)B[n]
これと(C)を比較して
β=1+α (D)
αβ=α+4 (E)
(D)(E)からβを消去して
α(α+1)=α+4 (F)
(F)はα=-1を解に持ちませんのでα≠-1
∴α=(α+4)/(α+1) (G)
となります。

No.557 - 2008/07/10(Thu) 16:22:11

Re: / アキバ [関東] [浪人生]
Xさん、こんにちは。

ちょっと質問なんですが、どうして

「A[n+1]+αB[n+1]=(1+α)A[n]+(4+α)B[n]」になったか分かりません。

自分は、「A[n+1]-αB[n+1]=(1-α)A[n]+(4-α)B[n]」となってしまいました。

よろしくお願いします。

No.563 - 2008/07/11(Fri) 11:22:18

Re: / アキバ [関東] [浪人生]
あと、「α=±2より、(1)の数列{A(n)+2B(n)}と{A(n)-2B(n)}をあわせて考える」

っていうのは、A(n)を求めたいから、B(n)を消去するためにおこなったと
考えてよろしいでしょうか?

よろしくお願いします。

No.564 - 2008/07/11(Fri) 11:36:33

Re: / X [社会人]
>>「A[n+1]+αB[n+1]=(1+α)A[n]+(4+α)B[n]」になったか分かりません。
ごめんなさい。No.551でタイプミスがありましたので直接修正しました。
再度ご覧下さい。

>>A(n)を求めたいから、B(n)を消去するためにおこなったと
>>考えてよろしいでしょうか?

その通りです。A[n]とB[n]についての連立方程式を立てたと考えて下さい。

No.565 - 2008/07/11(Fri) 13:30:27

Re: / アキバ [関東] [浪人生]
解決しました。わざわざ長い時間を割いていただいてありがとうございました。
どしどし質問するので、再び回答していただく機会がありましたら、よろしく
おねがいします。

No.572 - 2008/07/12(Sat) 01:22:24
円の接線(高2) / PONZU [近畿] [高校2年生]
はじめまして。


半径1の円の直径ABのBの方へ延長上に点Pをとり、Pからこの円に接線を引き、その接点をQとしたときQA=PQとなった。

PQとBPの長さを求めよ。

がわからないので教えてください。お願いします。


答えはPQ=√3 BP=1になります。

No.560 - 2008/07/10(Thu) 18:58:44

Re: 円の接線(高2) / X [社会人]
PONZUさん、こんにちは。

ABを直径とする円の中心をOとすると
題意から△PQOは直角三角形ですので三平方の定理により
PQ^2+QO^2=OP^2
∴PQ=x,BP=yとすると
x^2+1=(1+y)^2 (A)
一方,APQ∽△OAQですので対応する辺の比について
AQ:AP=OA:PQ
△APQはAQ=PQの二等辺三角形であることに注意すると
x:(2+y)=1:x (B)
(A)(B)を連立して解きます。

No.566 - 2008/07/11(Fri) 13:48:47

Re: 円の接線(高2) / PONZU [高校2年生]
Xさん詳しい解説をありがとうございました。

「題意から△PQOは直角三角形」 というのは
接点から中心に引いた線の角は直角になるということでしょうか?

No.568 - 2008/07/11(Fri) 17:47:17

Re: 円の接線(高2) / X [社会人]
その通りですよ。
No.569 - 2008/07/11(Fri) 21:59:09

Re: 円の接線(高2) / PONZU [高校2年生]
どうもありがとうございました。

また、よろしくお願いします。

No.571 - 2008/07/12(Sat) 00:51:09
(No Subject) / めr− [関東] [浪人生]
{∫(x+a)(x+b)dx}^2≦{∫(x+a)^2dx}{∫(x+b)^2dx}を示せ。
  (↑積分区間は0から1です↑)

という問題で、回答では
{∫(x+a)^2dx}=A
{∫(x+a)(x+b)dx}^2=B
{∫(x+b)^2dx}=C
とおき、
 tを任意の実数とすると {t(x+a)+(x+b)}^2≧0であるから
∫{t(x+a)+(x+b)}^2dx=・・・=At^2+2Bt+C≧0
(↑積分区間は0から1です↑)

で、 At^2+2Bt+C=0の判別式をDとすると
D/4 = B^2-AC≦0 
 ゆえに {∫(x+a)(x+b)dx}^2≦{∫(x+a)^2dx}{∫(x+b)^2dx}

とあるのですが、
『tを任意の実数とすると {t(x+a)+(x+b)}^2≧0であるから』
どうしてこう置いたのか、よくわかりません。

すいませんが、教えて頂けたらうれしいです。

No.537 - 2008/07/07(Mon) 00:32:08

Re: / めr− [関東] [高校1年生]
すみません。追加です。
この解き方は覚えなくてはいけないのですか?

No.538 - 2008/07/07(Mon) 00:49:24

(No Subject) / 新矢 (運営者) [近畿] [塾講師]
めr−さん,こんにちは。回答が遅くなり申し訳ありません。

>tを任意の実数とすると {t(x+a)+(x+b)}^2≧0であるから

こんな発想は凡人には思いつきませんよね。
数列の多くの問題(部分分数にわける・?箔剄キ×等比・etc…)と同じように,過去の偉人が思いついた発想を凡人の私達も有難く使わせていただくということで納得するしかないかと思います。文明ってそういうもんでしょ?

この考え方は入試における暗記ものだと思います。
(a^2+b^2+c^2)(x^2+y^2+z^2)≧(ax+by+cz)^2
も 『(at+x)^2+(bt+y)^2+(ct+z)^2≧0 であるから…』として,同じようにD≦0から証明できます。

No.567 - 2008/07/11(Fri) 14:28:48
素朴な質問 / アジェンデ [九州] [高校3年生]
こんにちは。
いつも気にかかっていることなのですが、「負の整数を正の整数で割ったときの余り」が何か釈然としません。例えば
-3を2で割ると余りは1であるとか、-14を4でわると余りは2であるとかです。

一応自分なりの解釈を書いておくと以下のようになります。

・余りは必ず正である。
・12を5で割った余りを求める際 12=2×5+2
の最後の+2を余りとする。
・同様に、-14を4で割った余りを求める際 -14=(-4)×4+2
 の最後の+2の部分を余りとする。

こんな感じで当てはめ算的にやっているのですが、何か釈然としません。
厳密に一般的に説明するとどうなるのですか。

No.558 - 2008/07/10(Thu) 18:20:33

Re: 素朴な質問 / londontraffic [教育関係者]
こんばんは,アジェンデさん.
早速いきましょう.

この場合は
【a=bq+r (a,b,q,rは整数でb>0,0≦r<q) が成り立つとき,aをbで割ったときの商をq,余りをrという】
となります.
これだと,割られる数(aです)が正でも負でも成り立ちます.

他に
【a=bq+r (a,b,q,rは整数)で,rの絶対値が一番小さいとき,aをbで割ったときの商をq,余りをrとする】
(例 15=9×1+6,15=9×2+(-3)より,15を9で割ったときの商は2,余りが-3)
として,「余りを負の数としてよい」と考えることもありますが,高校の数学で利用されることはあまりありません.

いかがでしょうか?(後段は聞き流してくださいm(_ _)m)

No.559 - 2008/07/10(Thu) 18:37:30

Re: 素朴な質問 / アジェンデ [九州] [高校1年生]
わかりました。
つまり私の考えに間違えは無かったわけですね。
ありがとうございました。

No.561 - 2008/07/10(Thu) 19:24:19
三角関数  / kame [北海道] [高校2年生]
こんにちは

0<θ<πのとき、不等式3tanθ>2cosθを解け。
ただし、θ≠π/2とする。

という問題です。cos>0 つまり 0<θ<π/2のときとcos<0 つまり π/2<θ<π
の時に場合分けをして、因数分解するところまでは分かったのですが、

cos>0 つまり 0<θ<π/2のとき
(sinθ+2)(2sinθ-1)>0
0<θ<π/2のとき、0<sinθ<1であるから、
sinθ+2>0 よって、2sinθ-1>0
sinθ>1/2

となる理由が分かりません。
0<sinθ<1だと、どうしてsinθ+2>0になるかが特に。
解説を読んでもよく分からなかったので、よろしくお願いします。

No.550 - 2008/07/08(Tue) 12:25:36

Re: 三角関数  / X [社会人]
kameさん、こんにちは。

0<θ<π/2のとき、0<sinθ<1ですので
0+2<sinθ+2<1+2
これより
2<sinθ+2<3
∴sinθ+2>0
になります。
よって
(sinθ+2)(2sinθ-1)>0
の左辺にかけられているsinθ+2は正の数ですので、
2sinθ-1>0
となります。

No.551 - 2008/07/08(Tue) 13:57:20

Re: 三角関数  / kame [北海道] [高校2年生]
ありがとうございます。
解決しました。

No.553 - 2008/07/09(Wed) 07:15:14
導関数のn乗 / 蛙 [近畿] [高校2年生]
こんにちは。導関数のことなんですが、
何故y=Xn(nはXのN乗という意味)が、
y’=nX(n-1)になるのかが分からないです。

lim h分の(X+h)n-Xn(h→0)までわかるのですが…。
ここからどう証明をしたらいいでしょうか?

No.545 - 2008/07/07(Mon) 19:04:16

Re: 導関数のn乗 / X [社会人]
蛙さん、こんばんは。

a^n-b^n=(a-b)[a^(n-1)+{a^(n-2)}b+{a^(n-3)}b^2+…+ab^(n-2)+b^(n-1)]
と因数分解できることを使います。

No.546 - 2008/07/07(Mon) 19:47:04

Re: 導関数のn乗 / 蛙 [近畿] [高校2年生]
すみません…結構考えたのですが…
a^n-b^n=(a-b)[a^(n-1)+{a^(n-2)}b+{a^(n-3)}b^2+…+ab^(n-2)+b^(n-1)]
という因数分解が何故こうなるかが、分からないです。
また、これを使うとすると…(a-b)は、{(x+h)-x}=h
よって、…分母のhも約分ができて、残りは
[a^(n-1)+{a^(n-2)}b+{a^(n-3)}b^2+…+ab^(n-2)+b^(n-1)]になることは
分かります。
そこからは…

No.548 - 2008/07/07(Mon) 23:03:43

Re: 導関数のn乗 / X [社会人]
>>因数分解が何故こうなるかが、分からないです。
では次の因数分解はどうでしょうか?
x^n-1=(x-1){x^(n-1)+…+1}
(等比数列の和の公式を{}内に使ってみましょう。)
これにx=a/bを代入し、両辺にb^nをかければ問題の因数分解になります。


>>そこからは…
問題の場合
a=x+h,b=x
ですので残る式は
(x+h)^(n-1)+{(x+h)^(n-2)}x+{(x+h)^(n-3)}x^2+…+(x+h)x^(n-2)+x^(n-1)
なるn個の項の和になります。
これらのn個の項はh→0のときいずれもx^(n-1)に近づきますので
nx^(n-1)
となります。

No.549 - 2008/07/07(Mon) 23:15:32

Re: 導関数のn乗 / 蛙 [近畿] [高校1年生]
なんとか分かりました。

そこから…a=x+h,b=x

あっ…分かりました!!
言葉で、こうだから分かったとは説明しにくいのですが、でも分かりました。
n個の項の和で、x^(n-1)に近づくから、nx^(n-1)なんですよね!
分かりました。ありがとうございました。
木曜日のテストに生かしたいと思います。ありがとうございました。

No.552 - 2008/07/08(Tue) 21:26:14
(No Subject) / てつ
こんにちは!この前学習相談させていただいたてつです。学年は浪人です。
標準問題精講の36番の問題
p、qを実数の定数とする二次方程式2x^2+3xy+py^2-7x+qy+3が点(1、1)を通る二つの直線を表すとき、定数p、qの値と2直線の方程式を求めよ。

という問題で、問題文の意味が理解できず、xとyに1を代入したところで思考が停止してしまいました。

まず問題文にあるように二次方程式が二つの直線を表すというのが理解できません。二次方程式というとx^2+2x+1など、そういうような方程式をイメージしてしまいなんのことだか、多分p、qと変数が二つありxにもyについても次数が2次だからってことが関係してるんだとは思うのですが;

そういうわけでy^2とx^2の係数を0とすれば直線はでてくるけど、1本しかでてこないし、そもそもこの問題に関してはx^2の係数が2だったので、困ってしまいました。

そして解説も読んだのですが、1〜4行目、与えられた2次方程式が2直線を表すのは(ax+by+C)(a'x+b'y+C')=0としてx、yの1次式の積に因数分解されるときです。というのがなんで積の形にしたところで直線になるのかわかりません。これが分かれば多分問題も分かるのかと思うのですが。5行目以降は理解できました。
よろしくおねがいします。

No.515 - 2008/07/04(Fri) 15:57:46

Re: / X [社会人]
てつさん、こんばんは。

(ax+by+c)(a'x+b'y+c')=0
から
ax+by+c=0又はa'x+b'y+c'=0
この二つの方程式はいずれも直線の方程式ですので、問題の方程式は二つの直線を
表すことになります。

No.516 - 2008/07/04(Fri) 20:15:26

Re: (No Subject) / てつ
返信ありがとうございます。

でもそれだとたとえば
x(x+1)=0はx=0又はx=-1の二直線を表しているということですか?

x(x+1)はx^2+xであり、下に凸の曲線を描いてしまうのですがなにがいけないのでしょう?

No.523 - 2008/07/05(Sat) 21:42:14

Re: / X [社会人]
>>x(x+1)=0はx=0又はx=-1の二直線を表しているということですか?
x(x+1)=0 (A)
をxy平面で考えるとその通りです。
通常(A)はxの二次方程式と捉えますが、その場合は1次元と捉えており、解は
「x軸上の点」x=0,-1となります。
もう少し例を挙げましょうか。
(x,y)=(0,1) (B)
はxy平面上の一つの点ですがこれは連立方程式
x=1 (C)
y=0 (D)
の解ともいえます。(C)(D)はxy平面上では直線となっています。
(C)(D)は連立方程式ですので
(C)かつ(D)
ですが、今回質問された方程式は
ax+by+c=0
「又は」
a'x+b'y+c'=0
となっています。混同しないようにしましょう。

>>x(x+1)はx^2+xであり、下に凸の曲線を描いてしまうのですがなにがいけないのでしょう?
x(x+1) (E)

y=x(x+1) (F)
と混同していませんか?
(F)は方程式ですが(E)は方程式ではなく単なるxの式です。

No.525 - 2008/07/05(Sat) 23:52:04

Re: (No Subject) / てつ
おぉ!なんか分かった気がしましたが、自分この部分の基本が理解できてないです。
y=x(x-1)?@と
0=x(x-1)?Aはなにが違うんですか?

?@はxy平面でxとyの関係式で?Aはxy平面ではなく、x軸のみの直線ということでしょうか?それと?Aはx=1,0が答えですが?@の答えはyかxが定まって初めて決まるということですか?
あと、よく問題文でy=〜とかf(x)=〜とかかれていますがこのふたつはyかf(x)かという記号が違うだけで意味は同じと考えていいのでしょうか?

おねがいします。

No.536 - 2008/07/06(Sun) 23:15:02

Re: / X [社会人]
>>?Aはxy平面ではなく、x軸のみの直線ということでしょうか?
No.525でも書きましたがこれは捉え方の問題です。
問題で何を求めたいかにより、同じ方程式でも意味が変わってくるということです。
(2)より
x=0,1 (2)'
となりますが、
(i)問題が「(2)はxy平面でどのような図形を示すか」の場合は
(2)'は
直線x=0,又は直線x=1
ということになりますし、
(ii)問題が「xの方程式(2)を解け」の場合は
(2)'は
x軸上の点0,1
となります。

>>あと、よく問題文で〜
xの関数という意味の上では両者は同じです。

No.541 - 2008/07/07(Mon) 10:47:23

Re: (No Subject) / てつ
ありがとうございました!本当に感謝してます。
No.544 - 2008/07/07(Mon) 18:52:20
数?Vの微分の応用 / ももっち [東北] [高校3年生]
こんにちは。精説の教科書,演習問題24の問題です。
一応解けたんですけど、心配なので合っているか見てください。

a>0のとき、曲線y=e^(-ax^2)は変曲点をもつことを示せ。
また、aが正の値をとって変化するときの変曲点の軌跡を求めよ。

y´=−2axe^(-ax^2)       y´=0を解くとx=0
y”=2ae^(-ax^2)×{2ax^(2)-1} y”=0を解くとx=1/√2a , ー1/√2a
増減表は、
x  ・・・   -1/√2a   ・・・   1/√2a   ・・・
y”  +      0     −     0      +  
y 下に凸    1/√e   上に凸   1/√e   下に凸

変曲点は(-1/√2a, 1/√e)、(1/√2a, 1/√e)
(-1/√2a, 1/√e)の軌跡はy=1/√e (x<0)
(1/√2a, 1/√e) の軌跡はy=1/√e (x>0)

こんな感じになったんですけど、この解答で大丈夫ですか?
あと、増減表にy´の欄を加えたほうが良いのですか?

No.520 - 2008/07/05(Sat) 10:06:08

Re: 数?Vの微分の応用 / 新矢 (運営者) [近畿] [塾講師]
ももっちさん,こんにちは。

問題が「変曲点を求めよ」ですから,増減表にy´を加える必要はないでしょう。
この答案でいいですよ。

No.543 - 2008/07/07(Mon) 18:00:08
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