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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
高2 関数の連続性 / れいひゃー
f(x)=lim[x→∞](x^(2n+2)+ax^(2n+1)+bn)/(x^2n+1) が全てのxについて連続であるように定数a,bの値を求めよ


という問題の類題で、
ア、lxl<1 のとき
イ、lxl>1 のとき
ウ、x=1 のとき
エ、x=−1 のとき
と四つに場合分けしろと参考書の方には書いているのですが、

>イ、lxl>1 のとき

の、絶対値はどうしてついているのですか?
教えて下さいお願いします

No.16904 - 2012/02/11(Sat) 16:20:23

Re: 高2 関数の連続性 / シャロン
「x>1」では、他のアウエとあわせても実数全体を網羅できていない(x<-1の部分がカバーできない)ことになるから。
No.16905 - 2012/02/11(Sat) 20:14:29

Re: 高2 関数の連続性 / れいひゃー
なるほど!

でも、1個思ったので質問させていただきます;



数列{r^n}のとき、
r>1のとき lim[n→∞]r^n=∞
r≦−1のとき lim[n→∞]r^nは振動(極限なし)

とありますよね?
lxl>1 のときって、x>1、x<−1 であるのに、
lim[n→∞]x^n=∞
って参考書はなっているのは何なんでしょう?

わかりにくくてすみません;

No.16906 - 2012/02/11(Sat) 23:26:43

Re: 高2 関数の連続性 / シャロン
|x|>1で
> lim[n→∞]x^n=∞
は誤りです。

参考書の記述は
lim[n→∞]x^(2n)=∞
あるいは同じですが
lim[n→∞](x^2)^n=∞
ではないですか?

No.16912 - 2012/02/12(Sun) 07:45:13

Re: 高2 関数の連続性 / れいひゃー
一週間も遅れてすみません;


参考書は
lim[n→∞]x^(2n)=∞
と書いてありました
見間違えでしたすみません;

|x|>1で
> lim[n→∞]x^n=∞

>lim[n→∞]x^(2n)=∞
はちがうのですか?
n乗が2n乗になっても大差ないと思うのですが…

No.16971 - 2012/02/19(Sun) 14:21:07

Re: 高2 関数の連続性 / ヨッシー
|x|>1 ということは、-2 も、これに当てはまりますね。
では、−2 を
2乗します。
3乗します。
4乗します。
 ・・・・
で、(プラスの)∞に飛びますか?

−2を
2乗します。
4乗します。
6乗します。
こちらは∞に飛びますね。

No.16974 - 2012/02/19(Sun) 17:10:00

Re: 高2 関数の連続性 / れいひゃー
なるほど!
lim[n→∞]x^n=∞
では確かに∞に飛びませんね…

ありがとうございます!
融けました^^

No.17023 - 2012/02/21(Tue) 19:13:59
n=1 / 背中の傷
数列{a(n)}がa1=2,a(n+1)=(a(n)+2)/(a(n)+1)(n=1,2・・)
で定められる時a(n)>1を示せ
解答を作ったので間違いが無いか見てもらえたら幸いです
nの範囲が少し不安です。

(証明)
a1=2,a(n+1)=(a(n)+2)/(a(n)+1)より
帰納的にa(n)>0・・?@
a(n+1)-1=(a(n)+2)/(a(n)+1)-1(n=1,2,・・)
=1/(a(n)+1)(n=1,2,・・)>0(?@より)

∴a(n+1)>1(n=1,2・・)
これはa2>1,a3>1,a4>1,・・a(n)>1,a(n+1)>1
を意味する

さらにa1=2>1より
a(n)>1(n=1,2・・)(証明終)

数学的帰納法による解法は手元にあるので紹介なさらずとも結構です。

よろしくお願いします。

No.16899 - 2012/02/11(Sat) 05:21:55

Re: n=1 / angel
特に間違いはないです。
ただ、
> 帰納的にa(n)>0・・?@
はちょっと避けた方が良いかなあ、と思います。説明が不十分と見られる可能性はあります。

> 数学的帰納法による解法は手元にあるので紹介なさらずとも結構です。
多分、手元にあるのは、
 a(1)>1, a(k)>1⇒a(k+1)>1
を示す帰納法だと思うのですが、背中の傷さんの解答も立派に帰納法ですよ。「帰納的に a(n)>0」と書いているではないですか。

ただ、最初に書いたとおり、説明が不十分と取られる可能性もあるので、ちゃんと帰納法の形を取った方が良いです。
なにも、(i)n=1の時、(ii)n=kが成立した場合にn=k+1の時…なんて堅苦しく書かなくても良くて、

 数学的帰納法により a(n)>0 である。
 実際、問題の前提により a(1)=2>0、また a(k)>0 であれば、明らかに a(k+1)=(a(k)+2)/(a(k)+1)>0 が成立するからである。

とサラリと書く位でも十分なので。
※ちゃんと、n=1の時成立と n=kの時成立⇒n=k+1の時も成立の2箇所を押さえているので。

No.16900 - 2012/02/11(Sat) 12:49:15
方程式 / 蛹
放物線y=x^2上に点Pをとる。点Pを通るC:y=x^2の法線が丁度二本存在するような点Pの座標を全て求めよ。

ベクトルOA=(t,t^2-1)より
Aにおける接線ベクトルはd/dtベクトルOA=(1,2t)
よって法線l:1・(x-t)+2t(y-(t^2-1)}=0
x+2ty+t-2t^3=0

lがP(u,u^2)を通る時
u+2tu+t-2t^3=0・・?@
を満たす実数tが丁度二つ存在すればよい
?@⇔2t^3-(2u^2+1)t-u=0
⇔(t+u)(2t^2-2ut-1)=0

2t^2-2ut-1=g(t)の判別式/4=u^2+2>0より
g(t)=0は異なる二つの実数解を持ち、重解ということはない。
1)t+u=0かつ2t^2-2ut-1=0のとき
t=-uを代入して2u^2+2u^2-1=0⇔u=±1/2

2)t+u=0かつ2t^2-2ut-1≠0のとき
?@をみたすtはt=−uの1つしかないので不適

3)t+u≠0かつ2t^2-2ut-1=0のとき
2t^2-2ut-1=g(t)の判別式/4=u^2+2>0より
確かに?@は相異2実解をもち、題意を満たす
このときu= ?

ここまで自分流に解答を作りましたが、この先が分からないのでどなたか分かる方教えてください。
よろしくお願いします

No.16897 - 2012/02/11(Sat) 02:33:05

Re: 方程式 / angel
> この先が分からないので

先はないですよ。
u=±1/2 が出た時点でほぼ終わり。後は答えとして P(±1/2,1/4) を書くだけです。
※ちなみに C の方程式は y=x^2-1 で良いでしょうか。

ただし、解き方の理解には問題なさそうですが、解答の書き方は突っ込み所が多いです。それは見直した方が良いでしょう。

No.16908 - 2012/02/12(Sun) 00:19:09

Re: 方程式 / 蛹
解答の書き方も変なところがあれば訂正してくれたら嬉しいです。

うーん、
1)t+u=0かつ2t^2-2ut-1=0のときu=±1/2
2)t+u=0かつ2t^2-2ut-1≠0のとき
不適なのでuの値はなし
ここまではいいですが、

3)t+u≠0かつ2t^2-2ut-1=0のとき
uの値が出ないのですが..どうすればよいのでしょうか?
異なる二つのtをもつのだからこのときのPの座標を求めないといけないと思うのですが。

よろしくお願いします

No.16909 - 2012/02/12(Sun) 01:03:44

Re: 方程式 / angel
結局のところ、
 (t+u)(2t^2-2ut-1)=0 …(※)
を満たす t の個数が問題になっていて、丁度2個である時の u が答えになるわけです。

一方、2t^2-2ut-1=0 を満たす t の個数は既に2個と分かっています。
この解(tの値)をα,βとしましょうか。(α≠β)
ということは、t=-u という(※)の解はα,βのどちらかに一致するわけです。一致しなければ、(※)を満たすのは、t=α,β,-u の3個となってこれは不適切なので。

ということで、蛹さんが書いた 1) のケースだけで終わりです。( 書き方はともかくとして )

No.16915 - 2012/02/12(Sun) 16:45:33

Re: 方程式 / angel
> 解答の書き方も変なところがあれば訂正してくれたら嬉しいです。

まず全般的に、未知の文字や関数等を出す時は、必ず説明を入れること。例えば、いきなり「ベクトルOA」と言われても、何のことか分かりません。

具体的な書き方としては、
> ベクトルOA=(t,t^2-1)より
→ C上の点Aに対し、ベクトルOA=(t,t^2-1) と置くと、
 ※もしくは、「置くと」ではなく「置ける」で一旦文を切るとか

> 2t^2-2ut-1=g(t)の判別式/4=u^2+2>0より
→ g(t)=2t^2-2ut-1 と置くと、方程式 g(t)=0 の判別式 D/4=…
 ※判別式は方程式に対するものなので、「g(t)の判別式」ではなく「g(t)=0の判別式」が正しい

続いて、d(ベクトルOA)/dt という表現ですが、高校範囲では「ベクトルの微分」は習わないはずです。なのでN.G.
※あくまで接線の方向ベクトルが (dx/dt,dy/dt) になると習っているだけで、それが d(x,y)/dt というベクトルの微分だとは習っていないはず
結果としては正しいのですが、ベクトルの微分を扱えるのは大学の「ベクトル解析」以降の話なので…。

それから、これはまあ、しっかり書ける人の方が少ないのですが、
「…であればよい」はダメです。解説程度なら良いですけど、解答に使って良い表現ではありません。
> lがP(u,u^2)を通る時
> u+2tu+t-2t^3=0・・?@
> を満たす実数tが丁度二つ存在すればよい


 lがP(u,u^2)を通るとき、tは u+2tu+t-2t^3=0…?@を満たす
 よって、題意を満たす ( Pを通るlが丁度2本存在する ) ためには、
 ?@を満たす実数 t が丁度2つ存在することが必要十分
 ( もしくは、「?@が丁度2つの実数解を持つことが必要十分」)
 ※これは、tの条件を示す方程式と、その方程式の解の個数という2個の事柄を説明しているので、1文で無理やりつなげずに、2文に分ける方が良い。

最後に、1) から場合わけしている所は、上で説明した通りに場合わけする必要はないため、

 方程式g(t)=0は、t=-uを解に持つ ( ことが必要十分 )。
 g(-u)=0 を解いて u=±1/2
 求める P(u,u^2) は、(±1/2,1/4)

位で終わりです。
※g(-u)=0 の計算は、もう少し詳しく書いても良いけど。

No.16916 - 2012/02/12(Sun) 17:08:28

Re: 方程式 / 蛹
回答有難うございます

確かにt+u=0のときは2t^2-2ut-1=0の2解のどちらか一方がtでなければいけません

しかし
t+u≠0の時も2t^2-2ut-1=0が判別式>0より常に二つ実数解tをもち、?@を満たす実数 t が丁度2つ存在する、という条件を満たしているので

この場合も考えなければいけないと思うのです。

No.16920 - 2012/02/13(Mon) 02:41:16

Re: 方程式 / angel
ん? ちょっとまった。
t+u=0 の時、とか、t+u≠0 の時、というのはおかしい。

今までの話でしているのは、
(t+u)(2t^2-2ut-1)=0 の解の一つである t=-u に関して、-u がどのような条件を満たす数であるべきか、です。
でもって、t=-u は必ず解になりますから、この -u の条件を考えないわけにはいきません。

そうしたら、自動的に u の条件は決まってしまいます。
t=-u 以外の解の条件を考える意味はありません。

もういちど念のため。
> t+u≠0の時も2t^2-2ut-1=0が判別式>0より常に二つ実数解tをもち、?@を満たす実数 t が丁度2つ存在する、という条件を満たしているので
t=-u は常に (t+u)(2t^2-2ut-1)=0 の解です。なので、t=-u を解として持たない場合は考える意味はありません。

No.16935 - 2012/02/14(Tue) 00:04:57

Re: 方程式 / 蛹
確かに(x-2)(x-3)(x-4)=0
などのときグラフを書けばx=2,3,4で交わっているからx=2,3,4が解であり、x-2≠0のときx−2=0のとき、など場合わけはしませんね・・。

しかし突き詰めてみると

(x-2)(x-3)(x-4)=0
⇔x-2=0またはx-3=0またはx-4=0・・?@

ですから?@だけをみるとx−2≠0のときもあるように見えますし、x≠3のときもあるように見えちゃうのです。
実際「または」ですから・・。

No.16936 - 2012/02/14(Tue) 00:45:01

Re: 方程式 / angel
> ですから?@だけをみるとx−2≠0のときもあるように見えますし、x≠3のときもあるように見えちゃうのです。

確かに t (or x) の値は複数通りあります。
でも、今問題となっているのはなんでしょう。
「それが何通りあるか」です。x=2 の解も x≠2 ( x=3とか ) の解は「同時に」存在しているもので、それを場合わけするのは意味がありませんし、何通りあるかを数える方向に話を進めないと解けないですよ。

何より、途中から t の話ではなくなっていることに気付いていますか?
面倒くさいから普通はやりませんが、こういう解き方でも同じなのですよ。

 (t+u)(2t^2-2ut-1)=0 を解いて t=-u,(u±√(u^2+2))/2
 この方程式の実数解の個数が丁度2個であることから、
 また (u+√(u^2+2))/2≠(u-√(u^2+2))/2 であることから、
 -u=(u+√(u^2+2))/2 または -u=(u-√(u^2+2))/2
 この条件を満たす u は、( …計算の結果… ) より u=±1/2

つまり、問題の焦点は t そのものではなくて、t の解たる値たちに移ってしまっているのです。
そういう意味でも、t=… という場合わけは役に立っていません。
※元の問題で 2t^2-2u-1=0 の形を残しているのは、単に (u±√(u^2+2))/2 という形を持ち出すのが面倒だからです。

No.16937 - 2012/02/14(Tue) 01:25:56

Re: 方程式 / 蛹
x=2 の解も x≠2 ( x=3とか ) の解‘も’「同時に」存在している

ということですよね?(細かいようですがこの部分こそが一番のネックの気がするので確認させてください)

よろしくお願いします

No.16944 - 2012/02/15(Wed) 00:20:21

Re: 方程式 / angel
> x=2 の解も x≠2 ( x=3とか ) の解‘も’「同時に」存在しているということですよね?

そうですね。

No.16952 - 2012/02/15(Wed) 23:01:29

Re: 方程式 / 蛹
回答有難うございます

「または」なのに意味合い的には「かつ」というなんとも不思議な感触ですね

No.16954 - 2012/02/16(Thu) 00:36:17
(No Subject) / 夕凪
ヨッシーさん、こんばんは(o^-^o)

いつも丁寧に解説ありがとうございます。

またちょっと解らないので、教えて下さい。

よろしくお願い致します。

?@20÷2=10

?A6−2=4

?Bがちょっと解りません(>.<)。Bを開いて水を出した時間は4分で、10ℓの水が出るから、1分では、2.5ℓの水が出るのじゃないんでしょうか?

No.16890 - 2012/02/09(Thu) 21:53:53

Re: / ヨッシー
2分から6分の間、Aを止めていたとしたら、
 10÷4=2.5
で良いです。
Aから毎分10Lの水を入れているのに、水が減っていると言うことは、
Bはかなりの量を排水しているはずですね。

No.16891 - 2012/02/09(Thu) 22:05:50

Re: 水の量のグラフの問題です。 / 夕凪
ヨッシーさん、こんばんは(o^-^o)

いつも解説ありがとうございます(*^.^*)。

もうちょっと解らないので、教えて下さい。

Aを開きながらBも開いてるから、2.5ℓ以上の水がBから出る事は解りました。では、どれだけの水の量がBから出るのでしょうか?4分間、Aが入るのと同じ量だけ出て行くのですか?

馬鹿な質問ばかりで、ほんとにすいません(。-人-。) 。

よろしくお願い致します。

No.16928 - 2012/02/13(Mon) 21:45:13

Re: / ヨッシー
「Bからは、1分間に」と書いていますので、
2分から6分の間の、ある1分を考えましょう。
たとえば、2分から3分を考えます。
2分の時、水は20Lです。
そこから1分間にAからは10L入ります。
合わせて、30Lになっているはずです。
ところが実際は、17.5Lです。
Bから出たのは、30−17.5=12.5(L)となります。

これは、何のことはない、10+2.5 です。
Aから入ってきた10Lを排出して、さらに2.5L減らす、
ということです。

No.16929 - 2012/02/13(Mon) 22:14:25

Re: 水道のグラフの問題 / 夕凪
ヨッシーさん、こんばんは。

いつも丁寧な解説どうもありがとうございます(o^-^o) 。

でもまだちょっと解らないので、質問させて下さい。

合わせて30ℓになってるのは、3分の時でしょうか?

ところが実際は、17.5ℓというのは、グラフから読み取るのでしょうか?どうやって計算して、17.5ℓになるのでしょうか?

ほんとになかなか理解しなくて、すいません(。-人-。)

またご回答よろしくお願い致します。

No.16950 - 2012/02/15(Wed) 22:06:51

Re: / ヨッシー
Bから排水しなくて、Aからのみ注水するとすると、
3分の時に20+10=30(L)になっていると言うことです。

17.5はグラフから読むというか、2分から6分までの4分間に
10L減っているので、1分で2.5L減って
 20−2.5=17.5
です。

No.16951 - 2012/02/15(Wed) 22:32:31

Re: 水道のグラフの問題 / 夕凪
ヨッシーさん、こんばんは(o^-^o) 。

なんとか解りました。解説どうもありがとうございました(*^.^*)。

No.16963 - 2012/02/18(Sat) 20:43:09
(No Subject) / ぽてち
図において?僊BCの∠Aの2等分線とBCの交点をDとし、Dから辺AC,ABにそれぞれ垂線DH、DKを下ろす。Dを通りBCに垂直な直線とHKとの交点をPとするとき、AB:AC=HP:PKを証明せよ。

どうかお願いします(><)

No.16884 - 2012/02/09(Thu) 20:56:18

Re: / ヨッシー
AB=ACの時は、明らかです。

AB<AC のとき
四角形AKDHは円に内接します。その円と、DPの交点をE
とします。
また、DPとACの交点をFとします。
円周角より
 ∠BAD=∠KED
 ∠CAD=∠HED
∠BAD=∠CAD より
 ∠KED=∠HED
となり、DE は、∠KEHの二等分線になります。

一方、△DFCと△HDCは相似であることと、円周角より、
図で●を付けた角は等しく、
△ABCと△EHKは相似となり、
 AB:AC=HE:KE
また、角の二等分線の定理より
 HE:KE=HP:PK
以上より、
 AB:AC=HP:PK
となります。

AB>AC のときも、同様にして示すことが出来ます。

No.16892 - 2012/02/09(Thu) 22:26:08
(No Subject) / 天才小6ルーク
正の数の数列、[abc]があります。最小公倍数が636の時
No.16879 - 2012/02/09(Thu) 18:00:07

Re: / 天才小6ルーク
正の数の数列、[abc]があります。最小公倍数が636の時[abc]は何通り考えられますか。ただし、[abc]と[bac]は区別して考えます。
No.16880 - 2012/02/09(Thu) 18:04:45

Re: / 天才小6ルーク
すみません。まちがえて2回送ってしまいました。
No.16881 - 2012/02/09(Thu) 18:06:54

Re: / ヨッシー
636=2×2×3×53 です。

a,b,c 3つの箱があって、次のルールで、数字を入れていきます。
(入れた数字は全部掛け合わされます。何も入っていな箱は1です)
ルール
●2はどの箱にも2個まで入れられ、どれか1個以上の箱には2個入っている。
●3はどの箱にも1個まで入れられ、どれか1個以上の箱には1個入っている。
●53はどの箱にも1個まで入れられ、どれか1個以上の箱には1個入っている。

2の入れ方を、例えば、aに2個、bに1個、cに0個入っている
状態を(2,1,0) で表すとすると、
(2,0,0)(0,2,0)(0,0,2)(2,1,1)(1,2,1)(1,1,2)
(2,1,0)(2,0,1)(1,0,2)(1,2,0)(0,1,2)(0,2,1)
(2,2,0)(2,0,2)(0,2,2)(2,2,1)(2,1,2)(1,2,2)
(2,2,2)
2の入れ方は19通り

これを計算でやると、
a,b,c に入る2の個数は、0,1,2の3通りなので、
3×3×3=27
この中には、2個入っている箱がひとつもない場合も含まれていますが、
そのような入れ方は、
a,b,c に入る2の個数は、0,1の2通りなので、
2×2×2=8
で求められ、これを引いて、
 27−8=19
です。

そう考えると、3の入れ方は、
 2×2×2−1×1×1=7
53の入れ方も同じ7通りです。

以上より、数字の入れ方(a,b,cの数のパターンは)
 19×7×7=931(通り)
となります。

No.16882 - 2012/02/09(Thu) 18:34:45
数列 / ki
xとyを求めよ。

(ア)2,x,20・・・・

(イ)1,x,y,2x・・・・

わからないので解いてみてください。
お願いします。

No.16877 - 2012/02/09(Thu) 14:52:43

Re: 数列 / はにゃーん
等差数列ですよね?公差をdとおいて
(1)2 + d = x, x + d = 20と方程式が立てられますのでこの連立方程式をときます。または2 + 2d = 20なのでこれでdを求め、 x = 2 + d でxが求まります。

(2)(1)と同様にできますが、等差数列はa[n] = (a[n-1] + a[n+1])/2(n≧2)という関係があるので、この関係から立式するとdがいりません。

No.16878 - 2012/02/09(Thu) 15:49:43

Re: 数列 / ヨッシー
文字通り「差が等しい」ので、
(ア)x−2=20−x
(イ)x−1=y−x=2x−y
です。

No.16883 - 2012/02/09(Thu) 18:40:36
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