| | 大学入試問題ですが解法の糸口も見えません。 よろしくお願いします。
 
 時刻t=0に(0,0)を出発し、xy平面上で次の条件(ア),(イ)にしたがって自由に運動する動点Aがある。
 (ア) t=0におけるAの速度を表すベクトルの成分は(1,√3)である。
 (イ) 0<t<1において、Aは何回か(1回以上の有限回)直角に左折するが、そのときを除けばAは一定の速さ2で直進する。(ただし、左折に要する時間は0とする。)
 このとき時刻t=1においてAが到達できる点をPとして、Pの存在しうる領域を図示せよ。
 
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 No.33872 - 2015/10/30(Fri) 22:00:09 
 |  | ☆ Re: 領域 / IT |  |  |  | | ・1回だけ左折する場合をいくつかと(t=0.1, 0.2, 0.5, 0.8, 0.9などで) ・2回左折する場合、3回左折する場合、4回左折する場合
 を1つずつ図示してみると、少し見通しがつきます。
 
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 No.33875 - 2015/10/30(Fri) 22:16:14 | 
 
 |  | ☆ Re: 領域 / IT |  |  |  | | (回転せず考える方法もあると思いますが) ・最初の進行方向がx軸となるように60度回転して考えると、考えやすいと思います。
 回転後の座標系において
 
 x方向y方向毎の移動について方向を無視した距離の和を考えると
 0<x方向の移動距離の和<2
 0<y方向の移動距離の和<2
 x方向の移動距離の和+y方向の移動距離の和=2
 ですから正方形|x|+|y|≦2の外側へは、出ることができません。
 
 また、4つの頂点(±2,0)、(0,±2)には到達できません。
 第一象限以外では境界線|x|+|y|=2にも到達できません。
 
 正方形の内部|x|+|y|<2とx+y=2(ただし0<x<2,0<y<2)の任意の点に到達できます。
 
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 No.33883 - 2015/10/30(Fri) 23:46:01 | 
 
 |  | ☆ Re: 領域 / IT |  |  |  | | 点P(x,y),|x|+|y|<2に到達するのに余分な移動距離 d=2-(|x|+|y|)分を原点(0,0)の周りを回って向きを整えてから目的の点Pに向かうことを考えるといいと思います。 ・Pが第1象限のとき
 d/4ずつ+x方向,+y方向,-x方向,-y方向に進んで原点(0,0)に戻り、
 左折して+x方向に|x|進み,左折して+y方向に|y|進みP(x,y)に到達。
 
 ・Pが第4象限のとき
 第1象限のときと同様に原点に戻り,
 そのまま-y方向に|y|進み,左折して+x方向へ|x|進みP(x,y)に到達。
 
 ・Pが第2象限のとき
 +x方向にd/8,+y方向にd/8,
 -x方向に2d/8,-y方向に2d/8
 +x方向にd/8,+y方向にd/8進んで原点(0,0)に戻り,
 そのまま+y方向に|y|進み,左折して-x方向に|x|進みP(x,y)に到達。
 
 ・Pが第3象限のとき
 Pが第2象限のときと同様に原点(0,0)に戻り,
 左折して-x方向に|x|進み,左折して-y方向に|y|進みP(x,y)に到達。
 
 ・点P(x,y),|x|+|y|=2,(0<x<2,0<y<2)には
 原点(0,0)から+x方向にx進み,左折して+y方向にy進めば到達。
 
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 No.33896 - 2015/10/31(Sat) 08:45:03 | 
 
 |  | ☆ Re: 領域 / IT |  |  |  | | 東大1976年文理共通の問題のようですね 下記に模範解答があります。
 http://ameblo.jp/miraclemaster/entry-10399618034.html
 
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 No.33900 - 2015/10/31(Sat) 12:51:20 | 
 
 |  | ☆ Re: 領域 / hiroshi |  |  |  | | IT 様 
 たいへん詳しい解説をありがとうございます。
 
 まだ理解度65%ぐらいなのですが、なんとかイメージはできました。60度右回転した座標系でx軸、y軸上に頂点を持った一辺2√2の正方形内部とその第1象限部分の辺上(頂点を除く)の領域ということですか?
 解答はどういう風に作成したらいいのでしょうか?
 
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 No.33901 - 2015/10/31(Sat) 13:00:49 | 
 
 |  | ☆ Re: 領域 / IT |  |  |  | | > まだ理解度65%ぐらいなのですが、なんとかイメージはできました。60度右回転した座標系でx軸、y軸上に頂点を持った一辺2√2の正方形内部とその第1象限部分の辺上(頂点を除く)の領域ということですか? そうですね。
 
 >解答はどういう風に作成したらいいのでしょうか?
 
 元のx,y座標系と紛れないように
 (1,√3)方向の座標をa,それと垂直な(-√3,1)方向の座標をbとして、記述した方がよさそうですね。
 
 まずは、a,b座標系と正方形などを図示して、上記の説明を加えるのでしょうか。
 
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 No.33902 - 2015/10/31(Sat) 14:28:41 | 
 
 |  | ☆ Re: 領域 / hiroshi |  |  |  | | IT 様 
 模範解答のリンクをありがとうございます。
 東大の入試問題だったのですね。
 リンクの解答よりも60度回転して考えるほうがわかりやすいです。
 答案作成のアドバイスもありがとうございます。
 a,bの座標系で第1象限〜第4象限について場合分けをして、最後に60度回転を戻して領域を示してみます。
 
 今回もたいへん詳しいご解説をどうもありがとうございました。
 
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 No.33903 - 2015/10/31(Sat) 15:08:38 | 
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