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高2 三角関数 / klmo
実数x、yが11x^2+12xy+6y^2=4を満たす時、x^2+y^2の最大値と最小値を次のように求める。
xy平面上の原点Oと他の点P(x,y)を結ぶ線分OPの長さをr、x軸と動径OPのなす角をθとすると、
1/r^2(11x^2+12xy+6y^2)=(ア)cos^2θ+(イウ)sinθcosθ+(エ)
=(オ)/(カ)cos2θ+(キ)sin2θ+(クケ)/(コ)=(サシ)/(ス)sin(2θ+α)+(クケ)/(コ)である。
但し、sinα=(セ)/(ソタ)、cosα=(チツ)/(テト)である。
従って、x^2+y^2の最大値は(ナ)、最小値は(ニ)/(ヌネ)である。

(オ)~(ト)は2倍角、合成だと思うんですがそこ以外のイメージが全くわきません。図などを使って説明してくれるとありがたいです。よろしくお願いします。

No.17028 - 2012/02/22(Wed) 00:28:02

Re: 高2 三角関数 / X
>>xy平面上の原点Oと他の点P(x,y)を結ぶ線分OPの長さをr、
>>x軸と動径OPのなす角をθとすると、

回りくどく書いてありますが、これは
x=rcosθ (A)
y=rsinθ (B)
と置く、つまりPの座標を極座標に変換するということです。
このとき
x^2+y^2=r^2 (C)
また(A)(B)を
11x^2+12xy+6y^2=4
に代入すると
r^2{(ア)cos^2θ+(イウ)sinθcosθ+(エ)}=4
よって
r^2=4/{(ア)cos^2θ+(イウ)sinθcosθ+(エ)} (D)
(C)(D)より
x^2+y^2=4/{(ア)cos^2θ+(イウ)sinθcosθ+(エ)}
∴x^2+y^2は
(ア)cos^2θ+(イウ)sinθcosθ+(エ)が最小のとき最大
(ア)cos^2θ+(イウ)sinθcosθ+(エ)が最大のとき最小
となります。

No.17034 - 2012/02/22(Wed) 07:20:57

Re: 高2 三角関数 / klmo
ありがとうございます。理屈はわかったのですが、やはりイメージがわきません。
11x^2+12xy+6y^2=4というxy平面上の図形(?)を通るx^2+y^2(原点中心の円)の半径の最大、最小というのは、図形的にはどういうことなんでしょうか?

No.17040 - 2012/02/24(Fri) 02:17:57

Re: 高2 三角関数 / X
その理解の仕方が間違っています。
まず
11x^2+12xy+6y^2=4 (A)
ですがこれは平面上の曲線です。
次に
x^2+y^2
はその曲線(A)上の点Pと原点との間の距離の二乗と
考えて下さい。
つまりこの問題は曲線(A)と原点との距離の最大値と最小値
を求めることと等価になります。

No.17050 - 2012/02/25(Sat) 04:06:53

Re: 高2 三角関数 / klmo
何度もすみません。
「平面上の曲線」についてですが、実数x、yに制限はないので最大値はとり得ないんじゃないでしょうか。

No.17060 - 2012/02/26(Sun) 21:37:24

Re: 高2 三角関数 / ヨッシー
11x^2+12xy+6y^2=4 は、図のように、楕円になりますので、
最大値も存在します。

No.17062 - 2012/02/26(Sun) 23:01:04

Re: 高2 三角関数 / klmo
なるほど、楕円でしたか
理解できました。ありがとうございます。

No.17081 - 2012/02/28(Tue) 22:33:02
変形 / ピン子
x^3−(k+12)x+k+11
=(x−1)(x−α)(x−β)・・?@
=(x−α)^3+(2αーβー1)(x−α)^2+(αー1)(αーβ)(x−α)・・?A
?@から?Aにどうやって変形したのか教えてください。何かちょっとした公式まがいのものがあったような気がするのですが。
(kを実数として曲線C:y=x^3−12x+6と直線l;y=kx+k−5の交点をα、β(α<β))

よろしくお願いします

No.17013 - 2012/02/21(Tue) 09:58:15

Re: 変形 / X
x-α=tと置くと
x=t+α
∴(x-1)(x-α)(x-β)=t(t+α-1)(t+α-β)
これを展開して、tを元に戻してみましょう。

No.17017 - 2012/02/21(Tue) 12:02:16

Re: 変形 / ハオ
横から失礼します。
x-α=tと置く置き方をみると置換積分を思い出してしまいます。
この問題に対してx-α=tと置いて?Aのように変形する事に対するメリットは何なのでしょうか?
折角因数分解してx=1を解に持つことが分かりグラフで考察できそうになったのに?Aの様に式変形すると素人目には汚くなっているように見えるのです。

No.17021 - 2012/02/21(Tue) 16:22:51

Re: 変形 / シャロン
> この問題に対してx-α=tと置いて?Aのように変形する事に対するメリットは何なのでしょうか?

x=αでの微分係数を求める場合、
○2における、(x-α)^n (但し、n=2、3)の項がy'では、n(x-α)^(n-1)の倍数となり、x=αでそれらの項が0となるので、
この形からなら計算が楽です。

No.17022 - 2012/02/21(Tue) 17:15:19

Re: 変形 / ハオ
なるほど!
勉強になりました。わざわざありがとうございます。
ピン子さん横から失礼致しました

No.17025 - 2012/02/21(Tue) 20:38:26
数学イミフ君 / 大和
aを正の実数とする。点(x,y)が,不等式 x^2≦y≦x の定める領域を動くとき,常に 1/2≦(x-a)^2+y≦2 となる。aの値の範囲を求めよ。

答は1≦a≦√2で答え合わせする際に
http://www.riruraru.com/cfv21/math/htm08f3.htm
を参照にしたのですが、この解説の(i)(0,0)が?Eから下:0≦-a^2+2
の部分が分かりません。
正領域と負領域の考えを使っているのでしょうか?
f(x,y)=y+(x-a)^2 -2と置くと、(i)の場合、原点(0,0)が?Eのグラフの内側にあればいい。
そのための条件は原点(0,0)が?Eの負領域にあればよいからf(0,0)=0+(0-a)^2-2≦0
よりa^2≦2
よって-√2≦a≦2
となったのですがこの考えであっているのでしょうか?
それと正領域と負領域についてなのですが
直線の場合、その直線より上にある点は正領域の点、逆に下にある点は負領域の点
放物線の場合、その放物線より上にある点は正領域の点、逆に下にある点は負領域の点
という風に理解しているのですが数学は本でしか読んだことがないため理解が曖昧です。
誰か分かる方教えてください。お願いします!

No.16999 - 2012/02/21(Tue) 01:16:35

Re: 数学イミフ君 / ヨッシー
正領域、負領域という言葉を、ここであえて使うべきかは分かりませんが、
単に、
 y>-(x-a)^2+2 を満たす領域(便宜上?Eの上と言っています)と、
 y<-(x-a)^2+2 を満たす領域(便宜上?Eの下と言っています)とが、
あると考えられます。
(0,0) が?Eの下にあるので、y>-(x-a)^2+2 に代入して、
 0>-(0-a)^2+2
としています。

また、正領域、負領域ですが、例えば、y=2x+1 という直線について、
 f(x,y)=y−2x−1
と定義すれば、直線より上が正領域ですし、
 f(x,y)=2x−y+1
と定義すれば、直線より下が正領域となります。

No.17059 - 2012/02/26(Sun) 19:45:35
漸化式 / インジャリー
∫(α〜β)sin^nxdx=(n-1/n)∫(α〜β)sin^(n-2)xdx

(α、βはπ/2の整数倍)とあったのですが
α=0、β=π/4のとき成り立ちませんでした。誤植のようです。(α、βはπ/2の整数倍)はどのように訂正すればよいでしょうか?

どなたかよろしくお願いします。

No.16990 - 2012/02/20(Mon) 12:56:18

Re: 漸化式 / らすかる
「π/4」は「π/2」の1/2倍であって、整数倍ではありません。
No.16991 - 2012/02/20(Mon) 13:00:51

Re: 漸化式 / インジャリー
回答有難うございます。
うっかりしてました。

例えばβ=−11π/2、α=101π/2など(α、βがπ/2の整数倍)のときには上記の漸化式はいかなる場合でも成り立つと言う事でよいのでしょうか?

No.16993 - 2012/02/20(Mon) 15:03:26

Re: 漸化式 / らすかる
そんな極端な数字を出さなくても、sinxの周期性を考えれば、
α=0,β=π/2で成り立てば任意のπ/2の整数倍で成り立つことは
すぐにわかりますね。

No.16998 - 2012/02/20(Mon) 17:41:40

Re: 漸化式 / インジャリー
α=0,β=π/2で成り立つというのは良いですが

「sinxの周期性を考えれば、
α=0,β=π/2で成り立てば任意のπ/2の整数倍で成り立つ」が全く分からないのでどうか教えてください。

よろしくお願いします

No.17002 - 2012/02/21(Tue) 02:45:57

Re: 漸化式 / らすかる
sinxはx=π/2に関して対称ですから、
∫[0〜π/2]f(sinx)=∫[π/2〜π]f(sinx) です。
sinxの偶数乗はx=πに関して対称ですから、
∫[0〜π/2]f((sinx)^2)=∫[π/2〜π]f((sinx)^2)
=∫[π〜3π/2]f((sinx)^2)=∫[3π/2〜2π]f((sinx)^2) です。
sinxの奇数乗は点(π,0)に関して対称ですから、g(x)がsinxの奇数乗の式のとき
∫[0〜π/2]g(x)=∫[π/2〜π]g(x)
=−∫[π〜3π/2]g(x)=−∫[3π/2〜2π]g(x) です。
そしてsinxの周期は2πですから、その他の部分も同じ繰り返しになります。
従って0〜π/2で与式が成り立てば、任意の整数mに対して
m(π/2)〜(m+1)(π/2)でも与式が成り立ちますから、
それらを合わせた大きい区間でも与式が成り立ちます。

No.17004 - 2012/02/21(Tue) 03:20:08

Re: 漸化式 / インジャリー
回答ありがとうございます。

まず∫[0〜π/2]f(sinx)=∫[π/2〜π]f(sinx)が理解できないので、誰か解説をお願いします。。

No.17005 - 2012/02/21(Tue) 03:52:02

Re: 漸化式 / らすかる
図形的に考えれば、
f(x)がx=π/2に関して対称の場合、
「0〜π/2の範囲のグラフとx軸に挟まれる部分の面積」と
「π/2〜πの範囲のグラフとx軸に挟まれる部分の面積」が
等しいのは直感的に明らかですよね?
直感的に納得がいかないのであれば、式で示すと
sin(π-x)=sinx ですから、π-x=tとすれば
∫[π/2〜π]f(sinx)dx
=∫[π/2〜0]-f(sin(π-t))dt
=∫[0〜π/2]f(sint)dt
=∫[0〜π/2]f(sinx)dx
となります。
もし、f(sinx)という一般的な式のせいでわからないのでしたら、
f(sinx)を(sinx)^nとでも置いて上と同様に計算してみて下さい。

No.17008 - 2012/02/21(Tue) 04:37:24

Re: 漸化式 / インジャリー
よくわかりました。

「0〜π/2で与式が成り立てば、任意の整数mに対して
m(π/2)〜(m+1)(π/2)でも与式が成り立つから、
それらを合わせた大きい区間でも与式が成り立つ」
というのがいまいち分からないのでどういうことなのか
より具体的に教えてください><

No.17014 - 2012/02/21(Tue) 10:27:56

Re: 漸化式 / らすかる
どこまでわかったのでしょうか。
「任意の整数mに対してm(π/2)〜(m+1)(π/2)でも与式が成り立つ」まで
わかったのであれば、
最初の∫[α〜β]を
∫[α〜α+π/2] + ∫[α+π/2〜α+π] + ∫[α+π〜α+3π/2]
+ … + ∫[β-π/2〜β]
のように幅π/2の区間に分けて考えれば、
どんなに大きな区間でも成り立つことがわかりますね。

No.17019 - 2012/02/21(Tue) 13:56:45
同値変形 / ゾロ
xについての次の不等式の解を同値変形により求めよ
x≧√(x+1)
√(x+1)≧x−1
√(x^2-1)≧√(x−2)
『A≧√B⇔A≧0、B≧0、A^2≧B
√A≧B⇔A≧0かつ(B<0またはA≧B^2)
√A≧√B⇔A≧0、B≧0、A≧B』


『 』の導き方を教えてください

よろしくお願いします

No.16986 - 2012/02/20(Mon) 06:55:14

Re: 同値変形 / ゾロ
やはり難しいようですね
A≧√B⇔A≧0、B≧0、A^2≧B
について←は分かるのですが⇒をどうやって示したのかわかりません。A≧√B⇒A≧0かつB≧0まではわかりますが
そのあとが分かりません

No.17039 - 2012/02/23(Thu) 02:59:36

Re: 同値変形 / シャロン
元の質問自体が難しいのでなく、『』の『がみえづらかったので、どの範囲を説明したらいいのかがわからなかったのです。失礼しました。


> A≧√B⇔A≧0、B≧0、A^2≧B

A≧√B⇒A^2≧A√B (∵両辺に等しい非負の数Aをかけた)

また、A≧√B⇒A√B≧(√B)^2=B (∵両辺に等しい非負の数√Bをかけた)

まとめると、A^2≧A√B≧B

No.17049 - 2012/02/25(Sat) 00:08:52
式の表す図形10/7.34 / ラストサムライ
次の式の表す図形を求めよ。図示などで説明せよ
(2)x+y=lx+yl・・?@
実際の答えは「y≧−xの表す領域」
とあるのですが、納得できません

自分が考えた解答を作りますと
?@はx+y<0では左辺<0、右辺>0となり不適
よって
?@⇔x+y=x+yかつx+y≧0
⇔x+y=0かつx+y≧0
⇔x+y=0・・答え

どこがいけないのか教えてください。よろしくお願いします

No.16985 - 2012/02/20(Mon) 06:30:12

Re: 式の表す図形10/7.34 / X
x+y=x+y⇔x+y=0
が誤りです。
x+y=x+y
において右辺を左辺へ移項すると、
0=0
となります。

No.16988 - 2012/02/20(Mon) 08:34:13

Re: 式の表す図形10/7.34 / ラストサムライ
あ、なるほど。全然気づきませんでした。ご指摘ありがとうございます

どう変形したら?@⇔「y≧−xの表す領域」
にできるのか教えてください

No.16989 - 2012/02/20(Mon) 12:46:55

Re: 式の表す図形10/7.34 / X
残っているx+y≧0に着目してください。
x+y≧0⇔y≧-x
です。

No.16997 - 2012/02/20(Mon) 17:27:20

Re: 式の表す図形10/7.34 / ラストサムライ
回答有難うございます

はい、確かにそれは分かりますが、

x+y=x+y
をどう処理したらよいのかが気になってます

もしやと思ったのですが
x+y=x+yはあらゆる(任意の)x、yで成りたつ、つまり座標上では全ての点の集合とみなせれば
全ての点の集合かつy≧−x
⇔y≧−xの部分の点の集合

と考えられると、思ったのですがどうでしょうか?

よろしくお願いします

No.17003 - 2012/02/21(Tue) 02:58:43

Re: 式の表す図形10/7.34 / X
それで問題ありません。
No.17011 - 2012/02/21(Tue) 05:59:10
マイナスの指数乗は正か負か / ビン君
y=(tanx)^(sinx)の導関数を求めよ、で両辺logをとって対数微分法をとるのですが(tanx)^(sinx)が正だという保障はどこにあるのか教えてください

よろしくお願いします

No.16980 - 2012/02/20(Mon) 02:54:52

Re: マイナスの指数乗は正か負か / X
tanx<0のときはyはsinxが整数の場合にしか定義できません。
従ってtanx<0のときのy'は存在しませんので
tanx≧0
です。

No.16995 - 2012/02/20(Mon) 17:25:38

Re: マイナスの指数乗は正か負か / ビン君
ん・・ tanx<0のときはyはsinxが整数の場合にしか定義できないとありますが、これは一体ドコからきたのですか?もし高校の範囲外の知識を使うなら、(これは高3の問題ですが、)両辺にlogをとる解法は(結果的には正しいが)不可ということになりますよね。


No.17006 - 2012/02/21(Tue) 04:17:37

Re: マイナスの指数乗は正か負か / ハオ
y=(tanx)^(sinx)の導関数を求めよ。
対数微分法は定義域の問題もあるので両辺に絶対値をつけてから対数とって微分をつけるのが普通です。
保障が曖昧なら自分で保証を与えてやればいいです。

No.17015 - 2012/02/21(Tue) 11:24:52

Re: マイナスの指数乗は正か負か / ハオ
因みにmathematicaで導関数のグラフを書いたらこんな感じになりました。
No.17016 - 2012/02/21(Tue) 11:33:00

Re: マイナスの指数乗は正か負か / _
>ん・・ tanx<0のときはyはsinxが整数の場合にしか定義できないとありますが、これは一体ドコからきたのですか?

何か高級な知識が必要という訳ではありません。冷静に考えてみましょう。

数学IIの指数・対数関数のあたりで、それまで指数というのは自然数しか考えられなかったわけですが、正の数については、0乗や(負の整数)乗や(有理数)乗、さらには(実数)乗まで拡張して考えることができるようになりました。

で、その際、正の数ではなく、0や負の数についての扱いは一体、どうだったでしょう? ということですね。教科書を見直してみると良いかと思います。

#なんかケアレスミスしてたのでちょっと書き直し。

No.17020 - 2012/02/21(Tue) 14:07:45

Re: マイナスの指数乗は正か負か / ビン君
回答ありがとうございます

対数微分法は定義域の問題もあるので両辺に絶対値をつけてから対数とって微分をつける、とありますが、両辺に絶対値をつけると、この問題の場合最後の答えにlogltanxlという風に絶対値が残っちゃって答えが変わっちゃうと思うのですが。さらに、sinxの符号が分かってないのに
logl(tanx)^sinxl=sinxlogltanxlなどとできるのでしょうか?こういう操作をやったことがないのでちょっとよく分かりません。

教科書にはa^x(01)のグラフのみ載っており、aが0や負の数についての扱いは載ってませんね、そのことから0や負の数の実数乗は定義されていないことを察しろ、ということですか?
定義されていないから問題を解く上でも気にしなくてよい、という思考過程ですか?

No.17033 - 2012/02/22(Wed) 07:03:18

Re: マイナスの指数乗は正か負か / 黄桃
要するに、教科書に書いてない、と文句をいいたいだけでしょうか?

そもそも a<0, x:実数に対して a^x が定義できる場合は、xが分母が奇数の有理数の場合しかないわけです(整数は分母が1と考えます)。
(-1)^(1/2)が定義できれば複素数なんて考える必要がありません。このことは複素数導入の時に説明されているはずで、全然「察する」ではありません。

そして、導関数の定義では、h→0 という時の h は分母が奇数の有理数以外も動くわけですから、a<0 の場合、そもそも「導関数の定義が出来ない」ことは明らかです。

#それを「察しろとはひどい」というのは自由ですが、それならほとんどの数学の問題は「そんな解き方を察しろとはひどい」となるでしょう。

##y=5Cn という「nの関数」を考えれば、これの定義域は普通は 0から5までの整数、でしょう。
##この関数の導関数を求めよ、って問題がでたら「そんなの意味不明」と思いませんか?
##それとも「これの導関数が定義できないことを察しろというのはひどい」と思いますか?

絶対値をとれ、という意味がわかりませんが、tan(x)<0の時も定義できるように |tan(x)|^sin(x)と定義域を拡張しても同じように計算できるのは事実です(それでも tan(x)=0 の場合は除かれています)。
ですが、別に定義域を拡張する必要はありません。絶対値がついていても使える、くらいに考えるべきでしょう。
拡張して絶対値がついていても、そもそも tan(x)>0 の場合しかもとの関数は定義されておらす、その場合は|tan(x)|=tan(x) だから答としては同じです。
個人的には絶対値をつけた答はおかしい(計算途中、といった方がいいかも)と思いますが、答自体が誤りではありません。

なお、何か誤解しているようですが、この(tan(x)>0の)場合指数部分 sin(x)の符号は負でも問題ありません。

#y=0^x という指数関数なら、x<0では 0^x=1/(0^(-x))=1/0 が定義できない(ついでにx=0 の0^0も不定で定義できない)からxが負では困りますが。

No.17043 - 2012/02/24(Fri) 07:59:59
高2 放物線 / れいひゃー
放物線 y=x^2 上の点Pと、定点A(a,0)との距離の最小値を求めよ。 ただし、aは実数の定数とする


P(x,y)とおいて、

AP=√(x^2+(x^2-a)^2))
 =√((x^2+(1-2a)/2)^2+(1-4a)/4)

で、x^2=t(t≧0)とおくと、

AP=√((t+(1-2a)/2)^2+(1-4a)/4)

まではいけたのですが、

a≧1/2 のとき √(a−1/4)
a<1/2 のとき lal

となるのがよくわからないです

説明をお願いします!

No.16972 - 2012/02/19(Sun) 14:54:40

Re: 高2 放物線 / ヨッシー
まずは、
 AP=√((t+(1-2a)/2)^2+(4a-1)/4)
ですね。このとき、最小値の現れ方は、
 t+(1-2a)/2
が、0になるかどうかで変わってきます。
 (1-2a)/2
が負であるとき、つまり、a>1/2 のときは、
t=(2a-1)/2 のときに、t+(1-2a)/2=0 となり、
このとき最小値
 AP=√((4a-1)/4)=√(a-1/4)
になり、それ以外の時は、t=0 の時に最小値
 AP=√(((1-2a)/2)^2+(4a-1)/4)=√a^2=|a|
となります。

No.16973 - 2012/02/19(Sun) 16:05:22

Re: 高2 放物線 / れいひゃー
>AP=√(((1-2a)/2)^2+(4a-1)/4)=√a^2=|a|


>√a^2=|a|

√a^2=a
だけど、a<1/2で負かもしれないから絶対値つき
というような解釈で大丈夫でしょうか…?

No.17024 - 2012/02/21(Tue) 19:20:15

Re: 高2 放物線 / ヨッシー
「√a^2=a だけど」という言い方は微妙ですが、
「負かもしれないから絶対値つき」という考え方は正しいです。

正確には、
a≧0 のとき √a^2=a
a<0 のとき √a^2=−a
で、いずれの場合も、非負なので、√a^2=|a|
ということです。

No.17026 - 2012/02/21(Tue) 21:29:48

Re: 高2 放物線 / れいひゃー
詳しくありがとうございました!
No.17031 - 2012/02/22(Wed) 06:17:45
滋賀医科大の問題に対する追加質問 / 苦学生
再度書き込まさせていただきます。

http://www2.rocketbbs.com/11/bbs.cgi?id=yosshy&mode=pickup&no=16919
で滋賀医科大の問題について投稿させていただいた者です。

問題を再掲します。
------------
2回微分可能な関数f(x)、すなわちf(x)の導関数f'(x)およびf'(x)の導関数f''(x)が存在する関数が、すべての実数xについて、f'(x)>f''(x)を満たしている。またa<bとする。

(1) f'(a)/e^(a)>f'(b)/e^(b)を示せ。
(2) f'(a)/e^(a)>{f(b)-f(a)}/{e^b-e^a}>f'(b)/e^(b)を示せ。
(3) すべての実数xについてf(x)>0であるとき、すべての実数xについてf(x)>f'(x)>0が成立することを示せ。
------------

前回は、この問題の(3)に対する別解に対する案を質問させていただき、高校範囲では難しく赤本の示すような不自然な解答にならざるを得ないとのことで僕も納得しました。

今回河合塾の出版する大学入試問題集(ハイレベル理系演習)に上記(3)の類題と思われる部分があり、この考え方を利用した別解は考えられないかどうか、質問させていただきます。河合塾の同問題集に掲載されている問題が以下です。
------------
関数f(x)が連続な導関数を持ち、条件f'(x)<−f(x)<0 (−∞<x<∞)を満たすとき、
lim[x→∞]f(x)、lim[x→−∞]f(x)を求めよ。
------------

滋賀医大の問題に対して各社が掲載している解答と、この河合塾の問題の解答をpdfファイル(6.0M)として上げなおしました。滋賀医大の問題(p.1)、赤本の解答(p.2〜p.4)、聖文新社発行「数学入試問題シリーズ」の解答(p.5)、河合塾の解答(p.6)です。ダウンロード時のpasswordは「0219」です。(著作権等の問題もあると思いますので、質問の解決後消去します。)
http://www4.puny.jp/uploader2/download/1329582333.pdf

河合塾の問題の解答では、f(x)とf'(x)の比をとって積分、あるいはe^(x)を掛け合わせることによって不等式を作り、はさみうち、という2通りの方法がとられています。滋賀医大の問題と題材が似たような問題ですが、解法はかなりスマートです。これらの方法を使った別解は考えられないでしょうか?
今一度考えたのですが上手くいきませんでした。

皆様のアドバイスいただければ幸いです。
質問が長文化し恐縮ですが、よろしくお願いいたします。

No.16966 - 2012/02/19(Sun) 01:33:40

Re: 滋賀医科大の問題に対する追加質問 / angel
えーと、私も ( log f(x) )' = f'(x)/f(x) やら ( e^(-x)・f(x) )'=-e^(-x)・(f(x)-f'(x)) を利用した方法は前回考えてみたのですが、うまくはいきませんでした。

結局のところ±∞の極限をいかに捌くかがメインなので、そういった変形は役に立たないのではないか、という感想を持っています。

後、赤本の解法も、私は特別ひどいとは思っていなくて。
赤本そのままは確かに分かりにくいですが、全く同じ方針でも、もうちょっと分かりやすい解答は作れるのではないでしょうか?

No.16978 - 2012/02/20(Mon) 01:01:50

(3)解答例 / angel
私ならこう書くかなあ、という解答例を載せてみます。
--
(i)任意のxに対してf'(x)>0であることを背理法により示す。
 ある a に対し、f'(a)≦0 であると仮定する。
 すると、g(x)=f'(x)/e^x なる g(x) に関して g(a)≦0
 また、(1)の結果よりg(x)は単調減少である。
 よって、ある b>a に対して g(b)<0, x>b⇒g(x)<g(b)⇒f'(x)<e^x・g(b)<e^b・g(b)
 今、x>b において f(x)=f(b)+∫[b,x]f'(t)dt であるため、
 f(x)<f(b)+e^b・g(b)(x-b)
 この不等式の右辺はx→+∞において-∞に発散するため、lim[x→+∞]f(x)=-∞
 これは、任意のxでf(x)>0 であることに矛盾する。
 以上により、任意のxに対してf'(x)>0であることが示された。
(ii)任意のxに対して f(x)>f'(x)であることを背理法により示す。
 ある b に対し、f(b)≦f'(b)であると仮定する。
 すると、h(x)=f(x)-f'(x) なる h(x) に関して h(b)≦0
 ところで、問題の前提により任意のxに対してf'(x)>f''(x) であることから、
 任意のxに対して h'(x)=f'(x)-f''(x)>0 すなわち h(x) は単調増加
 よって、ある a<b に対し、h(a)<0
 また、(2)の結果より、
  x<a⇒(f(a)-f(x))/(e^a-e^x)>f'(a)/e^a
  ⇒f(a)-f(x)>(e^a-e^x)f'(a)/e^a
  ⇒f(a)-f'(a)>f(x)-e^xf'(a)/e^a
  ⇔h(a)>f(x)-e^xf'(a)/e^a
 ここで f(x)>0、また(i)よりf'(a)>0 より
  x<a⇒h(a)>-e^xf'(a)/e^a
  ⇒e^x>-e^ah(a)/f'(a)
 しかし、lim[x→-∞]e^x=0 に対し h(a)<0 より -e^ah(a)/f'(a)>0 であるため矛盾
 ※もっと単純に、x≦log(-e^ah(a)/f'(a)) に対し e^x≦-e^ah(a)/f'(a) であることに矛盾、でも良いかも
 以上により、任意のxに対して f(x)>f'(x)であることが示された。
(i),(ii)により、任意のxに対して f(x)>f'(x)>0

No.16979 - 2012/02/20(Mon) 02:02:53

Re: 滋賀医科大の問題に対する追加質問 / 苦学生
angel 氏
何度もありがとうございます。

赤本や他の問題集の解答に対してひどいと言ったことは少し語弊があったかもしれません。問題自体が、そう答えざるを得ないようなものであるなら、大学入試の問題として適当なのかと思ったからです。
今まで普通にチャート式や各種問題集で数?Vを学んできた受験生はこの問題が解けたでしょうか?
その点が疑問だったのでそんな書き方になってしまいました。

書いていただいた解答ですが、非常にわかりやすく理解もしやすいと思います。
ありがとうございました。

No.17029 - 2012/02/22(Wed) 02:23:53

Re: 滋賀医科大の問題に対する追加質問 / akashia
「両手ですれば具合よくできることを強いて片手でしてみたり,両足でらくに歩けるのを片足で跳ねていくようなことは,特別の理由がない限り,無益な難行苦行というものであろう.」
(高木貞治)

No.17030 - 2012/02/22(Wed) 02:51:18
長方形と正方形を移動させる数量グラフの問題 / 夕凪
ヨッシーさん、こんばんは(o^-^o) 。

いつも丁寧に解説どうもありがとうございます(*^.^*)。

何度も問題を読み返してるのですが、この問題は、何をどう考えていったらいいのか、解りません(>.<)。

どうか最初はヒントだけでもいいので、よろしくお願い致します(*^.^*)。

No.16964 - 2012/02/18(Sat) 21:29:40

Re: 長方形と正方形を移動させる数量グラフの問題 / シャロン
ヨッシーさんではありませんが。

(1)
図1の状態から1秒後の状態を考えましょう。

重なる部分は、横が1cm、縦が長方形の縦の長さと同じです。

グラフから、1秒後の「重なる部分の面積」は○cm^2なので、...

また、完全に重なっているときが重なる部分の面積が最大になっているので、このときの面積△cm^2が長方形全体の面積です。
縦の長さは上でわかっているので、...



(2)
重ならない部分の面積 = 長方形全体の面積 - 重なる部分の面積 ですね。

No.16967 - 2012/02/19(Sun) 02:41:53

Re: 長方形と正方形を移動させる数量グラフの問題 / 夕凪
シャロン様ー、はじめまして、こんにちわ(o^-^o)

ご回答どうもありがとうございます。まだ解らないので、もうちょっと質問させてもらってもいいでしょうか?

長方形の重なる部分の横は、どうして1cmって解るのでしょうか?

ほんとに頭が悪くて、すいません(。-人-。) 。

No.16969 - 2012/02/19(Sun) 10:07:56

Re: 長方形と正方形を移動させる数量グラフの問題 / ヨッシー
毎秒1cm なので、図1の状態を0秒とすると、1秒後に
重なっている幅(横の長さ)は、1cmです。

No.16975 - 2012/02/19(Sun) 18:54:57

Re: 長方形と正方形を移動させる数量グラフの問題 / 夕凪
ヨッシーさん、ご回答どうもありがとうございますー(o^-^o) 。

なかなか理解しなくて、ほんとにすいません(。-人-。) 。

もうちょっと質問させて下さい。多分まだ解ってないと思います(>.<)

グラフから、1秒後の「重なる部分の面積」は4cm2で合っていますか?

その時の長方形の横は、1cmで、縦は、4cmで合っていますか?

完全に重なっている時というのは、この長方形が図の正方形と完全に重なっている状態を言うのでしょうか?正方形全体が斜線になるという事でしょうか?

ヨッシーさんでもシャロンさんでもいいので、また宜しければ、ご回答よろしくお願い致します(o^-^o) 。

No.16976 - 2012/02/19(Sun) 21:15:52

Re: 長方形と正方形を移動させる数量グラフの問題 / ヨッシー
>グラフから、1秒後の「重なる部分の面積」は4cm2で合っていますか?
合っています。
>その時の長方形の横は、1cmで、縦は、4cmで合っていますか?
合っています。

あとは、図を参照してください。(1秒刻みの図です)

No.16977 - 2012/02/19(Sun) 22:04:11

Re: 長方形と正方形を移動させる数量グラフの問題 / 夕凪
ヨッシーさん、こんにちわ(o^-^o)

返信遅くなって、すいません。やっと意味が解りました(o^-^o) 。解りやすい動く図解でほんとに助かります(@⌒ο⌒@)b 。

ほんとにどうも有難うございました(o*。_。)o。

最初に回答して頂いたシャロンさんも、有難うございました(o*。_。)o。

No.17058 - 2012/02/26(Sun) 13:53:28
変数変換 / なぜなぜ君
a>0とする。f(x)を0≦x≦aで連続な実数値関数で
f(x)+f(a-x)≠0)(0≦x≦a)とする

∫(0〜a/2)f(x)/(f(x)+f(a-x))dx=bのとき
∫(a/2〜a)f(x)/(f(x)+f(a-x))dxの値を求めよ

の方針の解説で
『y=f(x)とy=f(a-x)のグラフは直線x=a/2に関して対称』です。したがって『x=a/2に関して対称な移動をする変数変換t=a-x』をしたら良いのではないかと見当をつけます

の『』部が分かりません

『y=f(x)とy=f(a-x)のグラフは直線x=a/2に関して対称』になる根拠が全く分かりません

x=a/2に関して対称な移動をする変数変換、とはどういう意味ですか?またどのようにしてt=a-xがx=a/2に関して対称な移動をする変数変換だと導いたのか教えてください

よろしくお願いいたします

No.16960 - 2012/02/18(Sat) 07:54:56

線対称とは / angel
>『y=f(x)とy=f(a-x)のグラフは直線x=a/2に関して対称』になる根拠が全く分かりません

先に確認させてください。
「直線…に対して対称」というのは「線対称」のことですが、それがどういう性質を指すのか、言葉を変えると、どういう条件を満たせば線対称と言えるのか、把握していますか? 簡単で良いので、自分の言葉で説明できますか?

No.16962 - 2012/02/18(Sat) 10:02:38

Re: 変数変換 / なぜなぜ君
直線x=1に対して対称とは
点(1+α、y1)と(1−α、y1)、
点(1+α、y2)と(1−α、y2)、
点(1+α、y3)と(1−α、y3)、
・・・
がx=1に関して対称であること

です

No.16965 - 2012/02/19(Sun) 01:02:39

Re: 変数変換 / ヨッシー
yの方が、1,2,3 となっているので、αの方もそのようにして、
点(1+α1、y1)と(1−α1、y1)
点(1+α2、y2)と(1−α2、y2)
点(1+α3、y3)と(1−α3、y3)
は、それぞれ、x=1 に対して対称である。
とした方が良いしょう。これらをまとめて、
任意の点(1+p、q)に対して、
 (1−p、q)
は、x=1 に対して対称な点である。とすると、一般的な表現になります。
さらに、x=1 に限ったことではないので、
任意の点(t+p、q) に対して、
 (t−p、q)
は、x=t に対して対称である。とすると、対称軸も、点も、
すべての線と点を表すことが出来ます。

それはさておき、

y=f(x)・・・(1)

y=f(a-x)・・・(2) について、
(1) 上の任意の点 (a/2+p, q1) と、(2) 上の点
(a/2−p, q2) において、q1=q2 であれば、(1)と(2) は、x=a/2 に
対して、対称と言えるわけです。
 q1=f(a/2+p)
ですね? q2 はどうなりますか?

No.16968 - 2012/02/19(Sun) 07:10:59

Re: 変数変換 / なぜなぜ君
回答ありがとうございます

q2=f(a/2+p)でq1=q2になります

No.16970 - 2012/02/19(Sun) 10:24:04

Re: 変数変換 / なぜなぜ君
x=a/2に関して対称な移動をする変数変換、とはどういう意味ですか?またどのようにしてt=a-xがx=a/2に関して対称な移動をする変数変換だと導いたのか教えてください

よろしくお願いいたします

No.16981 - 2012/02/20(Mon) 02:56:33

Re: 変数変換 / ヨッシー
点(x、y)を、直線x=a/2 に対して、対称に移動すると、
どんな点になりますか?

言い換えると、
上で、(a/2+p、q)と(a/2−p、q)は、x=a/2 に対して
対称だと分かりましたね?
では、元の点(a/2+p、q)を(x、y)とおくと、移動先の点(a/2−p、q)は、x,y,aを使って、どう表せますか?

No.16983 - 2012/02/20(Mon) 05:26:00

Re: 変数変換 / なぜなぜ君
移動先の点を(X,Y)とおくと
X=a/2-p=x+2p
Y=y
(x+2p,y)と表せます・・・しかしそれとt=a-xの何の関係があるのかわかりません・・

No.17007 - 2012/02/21(Tue) 04:25:43

Re: 変数変換 / ast
> (x+2p,y)と表せます・・

落ち着いて, 言われたとおりのことをやれているか確認しましょう. ヨッシーさんは
> x,y,aを使って、どう表せますか?
と仰っていますよ.

No.17036 - 2012/02/22(Wed) 17:37:23
再アップ / 原住民
a,bを負でない整数としa>bとする。a1=a,a2=b,
a(n+2)=la(n+1)-a(n)l(n=1,2、・・)によって定義される数列{an}について次の問いに答えよ
(1)a=16,b=3のときa9をもとめよ(できました)
(2)q,rを負でない整数としてa=(2q+1)b+r,r<bとする。このとき、初めてa(n)=rとなるnを求めよ。

で(2)についてです

q≧1のときm=0,1,・・,qについて
a(3m+1)={2(q-m)+1}b+r
a(3m+2)=b
a(3m+3)=2(q-m)b+r
(これら3つまとめて(※)
を数学的帰納法で証明する

m=0,1,・・,qの[q]はどうやって導いたのか教えてください。よろしくお願いします

No.16953 - 2012/02/16(Thu) 00:34:38

Re: 再アップ / X
私は(1)を問題の漸化式を使ってa[3],a[4],…,a[9]を順番に計算する
方針しか思いつきませんでしたので、そこから
a[9]=r
と取っても問題ないことが分かり、天下り的に
a[3・2+3]=r
とみて
m=0,1,…,q
に結びついたのだと見ています。
原住民さんの(1)の方針はどのようなものだったのでしょうか?。

No.16956 - 2012/02/16(Thu) 04:48:34

Re: 再アップ / 原住民
回答有難うございます

正直何を仰っているのかほとんど理解できません
理解力が乏しいので行間を補っていただけたら幸いです

(1)はa1,a2→a3
a2,a3→a4の方針で..

No.16957 - 2012/02/16(Thu) 05:23:58

Re: 再アップ / ヨッシー
(1)のa=16,b=3 は、a=(2q+1)b+r に照らし合わせると、
q=2,r=1 の場合に当たります。このとき
{an}={16,3,13,10,3,7,4,3,1,2,1,1,0,1,1,0,1,1,0…}
です。これを、3つおきに並べると、m=0,1,2…に対して、
{a(3m+1)}={16, 10, 4, 2, 0, 0…} ・・・(i)
{a(3m+2)}={3, 3, 3, 1, 1, 1…}  ・・・(ii)
{a(3m+3)}={13, 7, 1, 1, 1, 1…}  ・・・(iii)
となります。
最初のうちは、(i) と (iii) は、6(=2b) ずつ減っていきます。
この期間の一般項は、前も求めたように
 a(3m+1)={2(q-m)+1}b+r
 a(3m+2)=b
 a(3m+3)=2(q-m)b+r
です。ところが、ある所から、この規則が崩れます。
それはどこかというと、an=r となったところからです。

では、m でいうと、いくつまでが規則通りで、どこで、an=r に
なるかというと、式を見て一目瞭然ですが、
m=q のときに、 a(3m+3)=r となり、ここまでが、この一般式の
成り立つ限界、かつ、このときの 3m+3 すなわち 3q+3 が
求める答え、ということになります。

まずは、aがbに対して十分大きいとき(mの範囲を気にしなくて良い状態)で、
一般式を作って、その式から、mの限界を見つける、という手順です。
もちろん、それを見つけるために、いくつかの例で、計算してみる
ことも必要です。

No.16958 - 2012/02/16(Thu) 06:22:52
det / 行列ビギナー
det●△=det●det△(●、△は行列)は●、△に関わらず自由に使えるのでしょうか?
例えば

A=BC
detA=det(BC)=detBdetC
の場合で
A、Bは逆行列が存在するが、Cは逆行列が存在しない場合など起こり得るのでしょうか?

No.16947 - 2012/02/15(Wed) 04:20:47

Re: det / ヨッシー
起こり得ません。

A=BC より B^(-1)A=C となりますが、
左辺は、逆行列A^(-1)B を持ちますが、右辺は持たない
というようなことになってしまいます。

No.16948 - 2012/02/15(Wed) 05:09:49
因果関係 / しえぴちゅう
{一般にOABCが平行四辺形のとき、行列Mで表される一次変換によってOABCが移る図形は平行四辺形(逆変換を持たない場合はつぶれて線分or一点)になります。}(よって『移った先が平行四辺形なら元の図形も平行四辺形』です)

とあるのですが『』内がなぜ{ }の事実から「よって」でつながれているのか分かりません

よろしくお願いします

{ }だから『 』  がなぜ成り立つのか分かりません

No.16943 - 2012/02/15(Wed) 00:15:34

Re: 因果関係 / ヨッシー
平行四辺形は、逆行列を持つ任意の行列Mによる一次変換により
平行四辺形に移る、ということを{ }は言っています。

よって、移った先の平行四辺形は、逆行列を持つ行列M^(-1) によって
平行四辺形に移ります。この平行四辺形が、元の図形に当たります。

No.16945 - 2012/02/15(Wed) 00:21:19
(No Subject) / ぽてち
?僊BCの内部に点Pをとり、辺AB,BC,CA上に点D,E,Fを、それぞれPD‖BC,PE‖CA,PF‖ABとなるようにとった。?儕BD,?儕CD,?儕AFの面積が等しいならば、Pは?僊BCの重心であることを証明せよ。

平行移動などを駆使しようとしましたが、できませんでした…
どなたかよろしくお願いします。

No.16941 - 2012/02/14(Tue) 22:17:35

Re: / ヨッシー
△PCDではなく△PCEですね。

平行線を延長すると、図のように3つの平行四辺形が出来ます。
それらは、△PBD、△PCE、△PAFの2倍の面積なので、
これらの平行四辺形も面積が等しいです。
すると、BDPIとCEPGは、高さが共通なので、
BI=CEとなり、同時にDP=PGとなります。

APの延長線とBCの交点をMとすると、
△ADPと△ABM、△APGと△AMCはそれぞれ相似なので、
DP:PG=BM:MC=1:1
よって、MはBCの中点になります。

同様に、BPはACの中点を通るので、2つの中線の交点である
Pは、△ABCの重心となります。

No.16942 - 2012/02/14(Tue) 23:01:50

Re: / ぽてち
打ち間違いでした。
指摘ありがとうございます。

迅速かつ丁寧な解説ありがとうございます!

No.16946 - 2012/02/15(Wed) 01:58:00
微分のdを使った計算 / thirsty
曲線y=e^x-1(x≧0)をy軸の周りに一回転して出来る容器がある。長さの単位はcmとし、この容器に毎秒acm^3の割合で水を注ぐ。
水面の高さがbcmに達した時の水面の上昇する速さおよび水面の面積が増加する速さをa,bを用いて表せ

t秒後の高さがhのとき、水面の面積をS(h)、体積をV(h)とおくと
V(h)=∫(0〜h)S(y)dy=at・・?B
S(y)=π{log(1+y)}^2(0≦y≦h)・・?C

が成立する
?BからdV/dt=S(h)(dh/dt)=a・・?B’とあるのですが

?B’がどうしてこうなったのか分からないのでどなたか分かる方教えてください。よろしくおねがいします

No.16927 - 2012/02/13(Mon) 21:42:56

Re: 微分のdを使った計算 / ヨッシー
S(x) の原始関数の一つをT(x) とすると、
 V(h)=T(h)−T(0)
ここで、hもtの関数なので、両辺tで微分すると、
 dV/dt=dT/dh・dh/dt
   =S(h)(dh/dt)
となります。

No.16932 - 2012/02/13(Mon) 23:15:08

Re: 微分のdを使った計算 / thirsty
回答ありがとうございます

Tというのがいきなりきてますが
 dV/dt=d(T(h)−T(0))/dh・dh/dt
   =S(h)(dh/dt)
ということですよね、よく分かりました

ちなみにこのようにして水面の面積が増加する速さdS/dtを求めることは可能でしょうか?

No.16939 - 2012/02/14(Tue) 05:06:48

Re: 微分のdを使った計算 / thirsty
どなたかお願いします
No.16955 - 2012/02/16(Thu) 00:37:53

Re: 微分のdを使った計算 / angel
> 水面の面積が増加する速さdS/dtを求めることは可能でしょうか?

S=(dV/dt)/(dh/dt) であることが分かっているので、後は dh/dt さえ分かれば、
 dS/dt = d( (dV/dt)/(dh/dt) )/dt
  = ( (d^2V/dt^2)(dh/dt)-(dV/dt)(d^2h/dt^2) )/(dh/dt)^2
という分数関数の微分で求められます。

※ dV/dt=S・dh/dt の両辺を微分した
  d^2V/dt^2 = dS/dt・dh/dt + S・d^2h/dt^2
 でも同じことです

No.16961 - 2012/02/18(Sat) 09:41:19
おりがみ / 油
一辺の長さが1である正方形の紙を2本の対角線の交点を通る直線で折る。このとき紙が重なる部分の面積の最小値を求めよ。
解)一辺の長さが1の正方形をABCD、その対角線の交点をO、ABの中点をMとするとき、『対称性』より、Oを通り、線分AMと共有点を持つ直線lで折るとしてよい。

質問1、この『』の対称性は何と何が対称なのですか?どういう意味で使われているのか分かりません

続き)
このときlとABの交点をE、A,Dのlに関する対称店をA'、D'、∠MOE=θ(0≦θ≦π/4)とし紙が重なる部分の面積をSとする。0≦θ≦π/4のときABとA'D'は交点をもつから、それをFとすると、《対称性》よりSは?儖EFの面積の4倍に等しい

質問2、《 》の対称性は何と何が対称なのか、またどうやって気づけばよいのか教えてください

質問3
求める面積は同じ?凾ェ4つ分とのことですが、なぜBがD'A'の内側でなく外側にあるのか、や、なぜD'がCBの内側でなく外側にあるのか、など重なる部分の面積の形も納得できてないです

多いですがどなたかよろしくお願いします

No.16921 - 2012/02/13(Mon) 03:47:39

Re: おりがみ / ヨッシー
まず1つ目。
図の点線の折れ線で折った場合も、実線の折れ線で折った場合と
重なる部分の面積は同じ、と言うことです。
厳密に言うと、線分BCと交わる折れ線は、「90°回転すると、AB
と交わる折れ線と一致する」という移動ですが、ひっくるめて
「対称性」と言っています。

No.16922 - 2012/02/13(Mon) 06:41:40

Re: おりがみ / ヨッシー
2つ目。
図の4色の三角形が合同だと言うことを言いたいわけですが、
正確な図を描いて、よく見るしかないですね。
特に、△A’EFと合同な三角を見つけることです。

3つ目。
OD=OD’であり、この長さは、OからBC上の(BとCを除く)
どの点までの距離よりも長いので、D’はBCの外に来ます。
Bについても同様です。

No.16923 - 2012/02/13(Mon) 07:04:22

Re: おりがみ / 油
回答有難うございます

二つ目の質問についてですが
対称性を裏付ける証拠(根拠)はないのでしょうか?
見た目だけで判断するのは危険な気がして..

No.16925 - 2012/02/13(Mon) 18:01:35

Re: おりがみ / ヨッシー
少し見方を変えて、折り曲げた部分と、同じパーツを
くっつけると、正方形になります。
2つの正方形は、中心O(対角線の交点)が同じ位置にあるので、
両者は、Oを中心に回転した関係にあると言えます。

すると、頂点あたりに出来る小さい三角形もすべて合同であると
気付きます。

No.16926 - 2012/02/13(Mon) 21:36:59

Re: おりがみ / 油
回答ありがとうございます

図までつけてもらっておいて申し訳ないのですが
「頂点あたりに出来る小さい三角形もすべて合同である」理由が分かりません。(相似だということは幾何的に分かるのですが)

幾何的(図形的)に赤、緑、黄色、青の4つの?凾ェ全て合同であると示す方法があれば教えてください

No.16930 - 2012/02/13(Mon) 22:47:16

Re: おりがみ / ヨッシー
回転したものに置き換えることが出来ると言うことは理解していただいたとして、
また、小さい三角形は相似であることまでは自明であるとします。

正方形ABCDがO(対角線の交点)を中心に回転して、
正方形EFGHになったとします。
図のようにJからZとします。
J、L、N、Q、S、U、W、Y は、辺と辺の交点。
その他は、辺の中点です。(詳細は省略)

直角三角形の合同条件(斜辺と他の1辺相等)より、
△OMN≡△OPN
△ORS≡△OTS
△OVW≡△OXW
△OZJ≡△OKJ
さらに、
∠ONM=∠ONP=(180°−∠ANQ)÷2
∠OSR=∠OST=(180°−∠HSQ)÷2
∠OWV=∠OWX=(180°−∠GWU)÷2
∠OJZ=∠OJK=(180°−∠FJY)÷2
および ∠ANQ=∠HSQ=∠GWU=∠FJY より
∠ONM=∠ONP=∠OSR=∠OST=∠OWV=∠OWX=∠OJZ=∠OJK
となり、
△OMN≡△OPN≡△ORS≡△OTS≡△OVW≡△OXW≡△OZJ≡△OKJ

同様に、
△OKL≡△OML≡△OPQ≡△ORQ≡△OTU≡△OVU≡△OXY≡△OZY

以上より、
△OJL≡△ONL≡△ONQ≡△OSQ≡△OSU≡△OWU≡△OWY≡△OJY
が言えます。

No.16934 - 2012/02/13(Mon) 23:52:18

Re: おりがみ / 油
納得しました、ありがとうございます!
No.16959 - 2012/02/16(Thu) 10:11:06
(No Subject) / 苦学生
はじめまして、自分自身は大学生なのですが、現在滋賀医科大を受験する学生の家庭教師をしています。
今回お尋ねしたいのは、「ある入試問題のより容易な(大学入試レベルの)別解」です。

先日「赤本の解説がわからない」と、滋賀医科大の過去問(2011,大問4)の質問を受けました。問題自体はハンドルネーム横のリンク先または、http://s3.gazo.cc/up/s3_4911.png にてご確認ください。

お手元にもし解説があれば見ていただきたいのですが、おそらく滋賀医大の赤本を持っている方が少ないと思いますので、該当箇所の赤本の解説ページもpdfファイル(4.0MB)にてアップロードしました。
http://www5.puny.jp/uploader/download/1329053199.pdf
ダウンロード時のpasswordは「0212」です。(著作権等の問題もあると思いますので、質問の解決後消去いたします。)

上に挙げた赤本では(2)(3)の解説が正直、高校で習う範囲を逸脱しすぎている、というのが印象です。
(2)では高校では範囲外の「コーシーの平均値の定理」を、(3)ではいかにも大学内容を無理に高校範囲に押し込めたような記述が目立ちまったく実践的ではありません。単科医科大は数学がややこしい、といっても答えを掲載する赤本がこれでは、この問題は解けなくてもいい、と言っているようでどうも不可解です。
聖文新社発行「数学入試問題シリーズ」においても大差ない状態でした。

(2)(3)のうち、(2)については(1)を利用した別解を考えました。これなら十分に誘導を活用できていると思うのですが、以下に記しますので、問題点あればご指摘いただけないでしょうか。
-----------------
(1)
g(x)=f'(x)e^(-x) とおいてg'(x)<0 を確かめればよい。

(2)
(1)より、a<x<b に対して、g(b)<g(x)<g(a) が成り立つので、
 f'(b)e^(-b) < f'(x)e^(-x) < f'(a)e^(-a)
各辺にe^xかけて、
 f'(b)e^(-b)e^x < f'(x) < f'(a)e^(-a)e^x
各辺を区間[a,b]で定積分して、
 f'(b)e^(-b)(e^b-e^a) < f(b)-f(a) < f'(a)e^(-a)(e^b-e^a)
各辺をe^b-e^a (>0) で割って、求める不等式を得る。■
-----------------

(2)については上記解法を思いついたのですが、(3)については(1)(2)を誘導として活用した解法が思いつきません。(3)について、大学入試範囲で違和感の無い解法をご教授していただけないでしょうか。

長々と失礼しました。お手数をおかけしますが、よろしくお願いいたします。

No.16919 - 2012/02/12(Sun) 23:18:26

Re: / angel
(2)については、苦学生さんの解答で問題ないように思います。
こちらの方が分かりやすくて良いのではないでしょうか。

(3)については、書き方の問題はあるにしても、本質的に赤本にある話以上のことはできないと思います。
なぜなら、x→-∞の極限を持ち出さざるを得ないからです。

どういうことかというと、例えば f'(x)>f''(x) を満たす f'(x) が見つかったとしましょう。これを g(x) とします。
また、G'(x)=g(x) というG(x)も用意したとします。

そうすると、f(x)=∫g(t)dt=G(x)+C と表せることが分かりますが、問題の条件 f(x)>0 を満たすCも考えるのが厄介なのです。
つまり、まず lim[x→-∞]G(x)=-∞だと f(x)>0 を常には満たさず不適、lim[x→-∞]G(x) が収束したとしても、C<-lim[x→-∞]G(x) だとやっぱり不適。

ということで、x→-∞の話にはどうしても触れざるを得なくて、あまり他の良い方法が見つからないのです。
なお、f'(x)>0 を考える時には、似たような話で x→+∞ のことを持ち出すことになります。

No.16933 - 2012/02/13(Mon) 23:47:05

Re: / akashiya
(2)
曲線;x=e^t , y=f(t) と すると  dy/dx=f'(t)/e^t
[傾き]=f(b)-f(a)/(e^b-e^a) の接線が引けて
f(b)-f(a)/(e^b-e^a)=f'(ξ)/e^ξ
又は、
f(b)-f(a)/(e^b-e^a)=f(logB)-f(logA)/(B-A) に 平均値

(3)
f'(a)/e^a>-f(a)/(e^b-e^a)
両辺に lim[b→∞] を付けると
f'(a)≧0
f'(a)=0 とすると、仮定より  f''(a)<f'(a)=0
一方、f'(x)≧f'(a) だからf'の極値になって、  f''(a)=0

No.16940 - 2012/02/14(Tue) 15:10:21

Re: / 苦学生
angelさん、akashiyaさん、ありがとうございました。
問題の性質上、(3)は極限操作が必要なことが分かりました。

ありがとうございました。

No.16949 - 2012/02/15(Wed) 19:56:02
高2 / 山口
問題
 正四面体OABCにおいて、辺OAを1:2に内分する点をD、辺OCの中点をE、辺BCを3:1に内分する点をFとし、辺AB上に点Gをとると、線分DF、EGは点Hで交わる。vec{OA}=vec{a}、vec{OB}={b}、vec{OC}=vec{c}とおくとき、次の問いに答えなさい。

(1) vec{ED}、vec{EF}をそれぞれvec{a}、vec{b}、vec{c}で表せ。
(2) AG:GEを求めよ。
(3) 直線OHと平面ABCの交点をIとし、四面体OIAB、OIBC、OICAの体積をそれぞれV1、V2、V3とおくとき、V1:V2:V3を求めよ。

(1)は
vec{ED}=1/3vec{a}-1/2vec{c}
vec{EF}=1/4vec{b}+1/4vec{c}

(2)からわかりません^^;

No.16910 - 2012/02/12(Sun) 01:04:05

Re: 高2 / ヨッシー
基本事項
 直線AB上の任意の点をGとすると
  OG=s+t (s+t=1)
   または
  OG=(i-t)+t
 △ABCと同一平面上の任意の点をKとすると
  OK=s+t+u (s+t+u=1)
 と書けます。

(2) は AG:GB ですよね?
(2)解法1
 AG:GB=s:(1−s)
 DH:HF=t:(1−t)
 EH:HG=u:(1−u)
とします。これらより、
 OG=(1-s)+s ・・・(1)
 OH=(1-t)OD+tOF ・・・(2)
 OH=(1-u)OE+uOG ・・・(3)
(3) に (1) を代入して、 のみの式にすると、
 OH=(1-t)/3+t/4+3t/4
 OH=(1-s)u+su+(1-u)/2
となります。は互いに独立なので、係数比較して、
 (1-t)/3=(1-s)u
 t/4=su
 3t/4=(1-u)/2
これらを解いて、
 s=2/5, t=8/17, u=5/17
となり、AG:GB=2:3 となります。

(2)解法2
3点D,E,Fを通る平面上の点をKとすると、
 OK=sOD+tOE+uOF (s+t+u=1)
と書けるので、
 OK=s/3+t/2+u(+3)/4
  =s/3+u/4+(t/2+3u/4)
これが、AB上にあるためには、
 s/3+u/4=1
 t/2+3u/4=0
これと、s+t+u=1 とを合わせて解くと、
 s=9/5, t=-12/5, u=8/5
このとき、KはGと重なり
 OK=(3/5)+(2/5)
であるので、AG:GB=2:3

(3)
高さは一定なので、V1:V2:V3=△IAB:△IBC:△ICA となります。
△OGC を考えると、点E,Hもこの三角形上にあるので、点Iもこの三角形上にあります。
つまり、点Iは、線分GC上にあります。
同様に、点Iは線分AF上にあり、△ABC上の点Iの位置は図のようになります。
図より、
 △IAC:△IBC=AG:GB=2:3
 △IAC:△IAB=CF:FB=1:2=2:4
よって、
 V1:V2:V3=△IAB:△IBC:△ICA=4:3:2

No.16913 - 2012/02/12(Sun) 10:09:56
高2 関数の連続性 / れいひゃー
連続質問ごめんなさい;



数列{a[n]}は a[1]=2、a[n+1]=1+√(1+a[n]) を満たすとする

(1)0<a[n]<3 を示せ

(2)3-a[n]≦(1/3)^(n-1) (3-a[1]) を示せ

(3)lim[n→∞]a[n]=3 を示せ


です
(1)は何とかとけましたがそれ以降が全くわかりません
説明お願いします!

No.16907 - 2012/02/11(Sat) 23:31:45

Re: 高2 関数の連続性 / X
a[n+1]=1+√(1+a[n])
より
3-a[n+1]=3-{1+√(1+a[n])}
3-a[n+1]=2-√(1+a[n])
3-a[n+1]={4-(1+a[n])}/{2+√(1+a[n])}
3-a[n+1]=(3-a[n])/{2+√(1+a[n])}
∴(1)の結果から
3-a[n+1]<(3-a[n])/{2+√(1+0)}
3-a[n+1]<(1/3)(3-a[n])
よって
3-a[n]<(1/3)(3-a[n-1])<…<{(1/3)^(n-1)}(3-a[1])
n=1のときを考慮に入れて
3-a[n]≦{(1/3)^(n-1)}(3-a[1])
(3)
(2)の結果により、はさみうちの原理を使います。

No.16914 - 2012/02/12(Sun) 11:48:05
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