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(No Subject) / ごーや
次の二次不等式が常に成り立つような定数mの値の範囲を求めよ。

(1)


x^2+(m+1)x+m^2-1>0


(2)

(m-2)x^2-(m-2)x+m+1<0


途中式もよろしくお願い致します。

No.14873 - 2011/09/03(Sat) 14:36:43

Re: / ヨッシー
(1)
 D<0 より m<-1 または 5/3<m
(2)
 m−2<0 かつ D<0 より
 m<−2

No.14887 - 2011/09/03(Sat) 20:42:58

Re: (No Subject) / ごーや
もう少しくわしくお願いできますか
No.14909 - 2011/09/04(Sun) 12:56:57

Re: / ヨッシー
(1)
 y=x^2+(m+1)x+m^2-1
のグラフが常に、y>0 の領域にある必要十分条件は、
このグラフが下に凸で、x軸と交点を持たないことである。
下に凸なグラフであることは、明らかなので、
 D<0 より m<-1 または 5/3<m
(2)
 y=(m-2)x^2-(m-2)x+m+1
のグラフが常に、y<0 の領域にある必要十分条件は、
このグラフが上に凸な2次関数のグラフで、x軸と交点を持たないことである。よって
 m−2<0 かつ D<0 より m<−2

No.14918 - 2011/09/04(Sun) 17:46:03
(No Subject) / んんんた

(1)
-1<x<0,0<x<1のそれぞれの範囲でx軸と交わる。

No.14872 - 2011/09/03(Sat) 14:27:41
(No Subject) / んんんた
放物線y=x^2-2ax+4a+1が次の条件を満たすように定数aの値の範囲を求めよ。


(1)
-1


途中式もよろしくお願い致します。

No.14869 - 2011/09/03(Sat) 14:21:45

Re: / ヨッシー
f(x)=x^2-2ax+4a+1 とおくと、
 f(-1)>0
 f(0)<0
 f(1)>0
より、
 -1/3<a<-1/4

No.14889 - 2011/09/03(Sat) 20:49:41
(No Subject) / でぶっう
二次関数y=x^2-ax+a+3のグラフの頂点がx>0かつy<0の範囲にあるとき定数aの値の範囲を求めよ

途中式もよろしくお願い致します。

No.14868 - 2011/09/03(Sat) 14:19:37

Re: / ヨッシー
a>0 かつ D>0 より
 6<a

No.14890 - 2011/09/03(Sat) 20:56:45
(No Subject) / ぽんぽん
放物線y=x^2-2mx+m+2がx軸のx>1の部分と異なる二点で交わるように定数mの値の範囲を求めよ

途中式もよろしくお願い致します。

No.14867 - 2011/09/03(Sat) 14:19:05

Re: / ヨッシー
f(x)=x^2-2mx+m+2 とおきます。
 m>1、D>0、f(1)>0
より、
 2<m<3

No.14891 - 2011/09/03(Sat) 20:59:55
(No Subject) / なーーー
kは定数とする。放物線y=x^2-4x+3が直線y=2x+kに接するときkの値と接点の座標を求めよ。



途中式もよろしくお願い致します。

No.14866 - 2011/09/03(Sat) 14:18:39

Re: / ヨッシー
両者連立させて、
 x^2-4x+3=2x+k
 x^2-6x+3-k=0
判別式を取って、
 D/4=9-(3-k)=6+k=0
より k=-6
このとき、x=3,y=0 より接点は(3,0)

No.14892 - 2011/09/03(Sat) 21:02:29
(No Subject) / パイナポー

放物線y=x^2-2mx+m+2がx軸のx>1の部分と異なる二点で交わるように定数mの値の範囲を求めよ。

途中式もよろしくお願い致します。

No.14865 - 2011/09/03(Sat) 14:16:41

Re: / ヨッシー
こちらをご覧下さい。
No.14895 - 2011/09/03(Sat) 21:05:21

Re: (No Subject) / パイナポー
あの、
こちらって
どうゆう意味かよくわからないんですけど

No.14907 - 2011/09/04(Sun) 12:48:40

Re: / ヨッシー
こちらの部分がリンクになっているので、その先を見てください。
No.14916 - 2011/09/04(Sun) 17:33:22
相乗平均と相加平均の問題 / 2
x>0のとき (1)x+4/xの最小値 (2)x/(x^2+4)の最大値を求めよ

答えは(1)は4で(2)は1/4なのですが

なぜ、相加平均と相乗平均の公式をつかうのかわからないし

そもそも相加平均と相乗平均はなんのためにあるのですか?

No.14862 - 2011/09/03(Sat) 12:52:48

Re: 相乗平均と相加平均の問題 / ヨッシー
>なぜ、相加平均と相乗平均の公式をつかうのか?
それを使うと、楽に解けるので使います。
他に、微分して解く方法などもあります。

>相加平均と相乗平均はなんのためにある?
こういう問題を解くためにあります。
ではなぜこういう問題を解くかというと、
仕入れた知識を実際の状況に応用する訓練をするためです。
相加相乗に限らず、高校までの数学は大抵そんなものですが。

あとは、将来、加重平均、調和平均なんかの言葉が出てきたとき、
面食らわないための免疫のようなものですかね。

No.14896 - 2011/09/03(Sat) 21:22:59

Re: 相乗平均と相加平均の問題 / 2
はい わかりました

では相加平均と相乗平均を使ってどのようにとくのですか?

No.14900 - 2011/09/03(Sat) 22:29:48

Re: 相乗平均と相加平均の問題 / ヨッシー
相加・相乗平均の関係とは、正の数a,bがあるとき
 (a+b)/2≧√(ab) 等号はa=bのとき成り立つ
というもので、左辺が相加平均、右辺が相乗平均です。
ここでは、この両辺を2倍した
 a+b≧2√(ab)
を使います。

(1) x>0,4/x>0 であるので、相加・相乗平均の関係より
 x+4/x≧2√{x・(4/x)}=4
よって、
 x+4/x≧4
であり、等号はx=4/xのとき、つまり、x=2のときに
成り立ち、このとき、x+4/x の最小値4を取ります。

(2)
(1)の式を変形すると、
 x+4/x=(x^2+4)/x
となり、(2) の式の逆数になっています。
この式の値は正ですから、(x^2+4)/x が最小のとき、
x/(x^2+4) は最大となります。よって、
x=2のとき、最大値1/4を取ります。

No.14901 - 2011/09/04(Sun) 05:45:07

Re: 相乗平均と相加平均の問題 / 2
(1)では

なぜ等号が成り立つときの値が最小値なのですか?

(2)ではなぜ(1)の値の逆数が最大値なのですか?

No.14905 - 2011/09/04(Sun) 11:29:32

Re: 相乗平均と相加平均の問題 / ヨッシー
(1)
x+4/x は、xを変えるといろんな値を取りますが、
必ず4以上の値を取ります。というのが、
 x+4/x≧4
の意味です。
ただし、この式だけでは、4以上の値に限られることは示しますが、
本当に、4を値として取るかはまだ分かりません。
そこで、相加・相乗平均の等号成立の条件を使って、
x=2 のときに x+4/x=4 となることを示します。
これで、x+4/x は、4が最小であり、これより小さい値は取らないことが示されました。

(2)
正の数だけで比較した場合、元の数が小さいほど、逆数は大きいからです。

No.14919 - 2011/09/04(Sun) 17:52:47

Re: 相乗平均と相加平均の問題 / 2
ありがとうございます
No.14923 - 2011/09/04(Sun) 21:10:19
多項式 / 2
√(x^2)+√(x^2-4x+4)

答えはx<0 のとき
ー2x+2

   0<=x<2のとき


   x=>2のとき
2x-2

なのですが、答えを分別するときは

x<0をx<=0にしたり
0<=x<2を0<x<=2にしたり
x=>2をx>2にして分別してもいいのですか?

No.14857 - 2011/09/03(Sat) 00:07:57

Re: 多項式 / ヨッシー
例えば、x=0 は、-2x+2 でも、2 でも、値は2です。
このように、値が同じ場合は、どちらに入れても良いです。

ただし、境目の値(この場合は0と2)は、どちらかに入っていなければいけません。

両方に入っているのは、ダメではありませんし、理論的にも
おかしくはありませんが、あまりやりません。

No.14858 - 2011/09/03(Sat) 00:28:04

Re: 多項式 / 2
あまりやらないといことは

テストでこのように分別しても

正解にしてくれるということですか?

No.14860 - 2011/09/03(Sat) 09:04:03

Re: 多項式 / ヨッシー
特別な場合(今思いつきませんが)以外はやりません。

採点者にしてみれば、両方に=を入れても間違いではないので、
○はくれてやるけれども、きっとよく分かっていないんだろうなぁ
という感触を持つでしょう。

No.14861 - 2011/09/03(Sat) 11:29:28

Re: 多項式 / 2
ありがとうございました
No.14863 - 2011/09/03(Sat) 12:58:05
(No Subject) / はる
放物線y=x^2-2mx+m+2がx軸のx>1の部分と異なる2点で交わるように定数mの値の範囲を定めよ


お願いします

No.14853 - 2011/09/02(Fri) 20:13:56

Re: / X
y=(x-m)^2-m^2*m+2 (A)
と変形できるので(A)の軸の方程式は
x=m
よって(A)のグラフを考えると題意を満たすためには
m>1 (B)
x=1のときy>0 (C)
x=mのときy<0 (D)
ですので…。

No.14856 - 2011/09/02(Fri) 22:13:57
(No Subject) / あ
次の2次不等式がすべての実数となるとき、定数mの
範囲を求めよ。

-x^2+mx-m-1<0

やり方お願いします。

No.14852 - 2011/09/02(Fri) 20:10:50

Re: / X
問題の不等式より
x^2-mx+m+1>0
∴x^2-mx+m+1=0の解の判別式をDとすると題意を満たすためには…。

No.14855 - 2011/09/02(Fri) 22:11:11

Re: (No Subject) / あ
判別式でやってみたんですけど答えが違いました
No.14864 - 2011/09/03(Sat) 13:17:33

Re: / X
ではその違っていたという、あさん自身の計算過程と結果を
アップして下さい。
そうでないとあさんの計算が間違っているのか、解答が
間違っているのか判断が付きませんので。

No.14897 - 2011/09/03(Sat) 21:33:13

Re: (No Subject) / あ
判別式で解いてm^2-4m-4>0となり解の公式で2プラスマイナス2√2なりました。
答えはm<2-2√2,2+2√2<m
になったんですが
正しい回答は2-2√2<m<2+2√2なんです

No.14903 - 2011/09/04(Sun) 10:39:34

Re: / ヨッシー
y=-x^2+mx-m-1 において、yの値が、すべての場合において、
負だというのですから、グラフは下のようになるはずです。

この状態が、判別式>0 で良いですか?

No.14904 - 2011/09/04(Sun) 10:49:30

Re: (No Subject) / あ
よくわかりません
No.14913 - 2011/09/04(Sun) 16:29:48

Re: / X
グラフをよく見て下さい。
x軸と交点を持ちませんね。
つまり2次方程式
-x^2+mx-m-1=0
は実数解を持ちません。
この条件が
判別式>0
で正しいでしょうか?、とヨッシーさんは
仰りたいのだと思います。

No.14915 - 2011/09/04(Sun) 16:58:22

Re: / ヨッシー
Xさん、フォローありがとうございます。

それもありますが、あさんの解答
m<2-2√2, 2+2√2<m
に対して
正しい解答が 2-2√2<m<2+2√2
ということは、あさんが m^2-4m-4>0 を解いたのに対して、
正しい解答は、m^2-4m-4<0 を解いているということです。
つまり、判別式>0 を解いたあさんに対して、正しい解答は、
判別式<0 を解いています。

そこで、すべての実数について成り立つ不等式のグラフ、
そのグラフと判別式の関係を、再確認してもらいたくて、
上のグラフを描きました。

No.14921 - 2011/09/04(Sun) 18:02:32
単位分数 / yaime
分数 1/n(nは自然数)を単位分数と呼ぶ。
6/7,2を相異なる単位分数の和に表せ。
ただし、分母が奇数である単位分数のみ使えるものとする。

わかりません。お願いします。

No.14850 - 2011/09/02(Fri) 14:00:46

Re: 単位分数 / らすかる
6/7に最も近い奇数単位分数は1/3→6/7-1/3=11/21
11/21に最も近い他の奇数単位分数は1/5→11/21-1/5=34/105
34/105に最も近い他の奇数単位分数は1/7→34/105-1/7=19/105
19/105に最も近い他の奇数単位分数は1/9→19/105-1/9=22/315
22/315に最も近い他の奇数単位分数は1/15→22/315-1/15=1/315
∴6/7=1/3+1/5+1/7+1/9+1/15+1/315

同様にすると
2=1/1+1/3+1/5+1/7+1/9+1/11+1/13+1/23+1/721+1/979007+1/661211444787
+1/622321538786143185105739+1/511768271877666618502328764212401495966764795565
+1/209525411280522638000804396401925664136495425904830384693383280180439963265695525939102230139815
なんてことになって手計算では無理ですので、上の結果を利用します。

2=1/1+6/7+1/7 ですから、1/7を上記以外の奇数単位分数で表せればOKです。
例えば1/7の分子分母を9倍して9/63=3/63+6/63=1/21+6/63とすると
6/63=(1/9)(6/7)ですから上の結果が利用できます。
2=1/1+6/7+1/7=1/1+(1/3+1/5+1/7+1/9+1/15+1/315)+1/21+(1/9)(6/7)
=1/1+(1/3+1/5+1/7+1/9+1/15+1/315)+1/21+(1/9)(1/3+1/5+1/7+1/9+1/15+1/315)
=1/1+1/3+1/5+1/7+1/9+1/15+1/21+1/27+1/45+1/63+1/81+1/135+1/315+1/2835

No.14851 - 2011/09/02(Fri) 15:58:47

Re: 単位分数 / yaime
なるほど
2は6/7を使って解くんですね。
わかりやすい解説ありがとうございました。

No.14880 - 2011/09/03(Sat) 18:41:46
微分と極限 / 高3年
質問させていただきます。

k∈R,対数の底をeとし、
f(x)=(x+1/2)log(x)-(k+1)x
と定める。この時以下の問に答えよ。
(1)f'(x)=0が異なる2つの実数解を持つようなkの値の範囲を求めよ。
(2)(1)の2解をα,β(α<β)とし、a=1-log(2)とするとき、
lim[k→a+0]〔{βf(α)-αf(β)}/α-β〕
を求めよ。

私の考えでは(1)は
f'(x)=log(x)+{1/(2x)}-k
より
f'(x)=0が異なる2つの実数解を持つ
⇔log(x)+{1/(2x)}=kが異なる2つの実数解を持つ
(g(x)=log(x)+{1/(2x)}とおき)
⇔xy平面でy=g(x)とy=kのグラフが異なる2つの共有点を持つ
から、g(x)の増減表を書いて最小値g(1/2)=1-log(2)=aを求め、
k>1-log(2)
としました。

次にα,βは(1)のグラフの共有点のx座標なので、
log(α)+{1/(2α)}=k
log(β)+{1/(2β)}=k
最終的にkをaに近づけるので、{βf(α)-αf(β)}/α-βを上の式からkだけで表そうとしたのですが、うまくいきません。
kだけで表す方が良いのでしょうか、それとも別の手を考えるべきでしょうか?
解説よろしくお願いします。

No.14845 - 2011/09/01(Thu) 23:38:36

Re: 微分と極限 / 豆
計算結果で、分母のα-βは消せないのでしょうか?
k→a+0のとき、α,β→1/2なので、α、βは残っても大丈夫ですよね。

No.14849 - 2011/09/02(Fri) 10:27:37

Re: 微分と極限 / 高3年
f(α)=(α+1/2)log(α)-(k+1)α
=(α+1/2)(k-1/2α)-(k+1)α
=αk-1/2+k/2-1/4α-αk-α
=(1/2)(k-1)-α-1/4α
f(β)=(1/2)(k-1)-β-1/4β

より

βf(α)-αf(β)
={(1/2)(k-1)β-αβ-β/4α}-{(1/2)(k-1)α-αβ-α/4β}
=(1/2)(k-1)(β-α)+(1/4){(α/β)-(β/α)}
=-(1/2)(k-1)(α-β)+(1/4){(α+β)(α-β)/αβ}

となり、さらに

{βf(α)-αf(β)}/α-β
= -(1/2)(k-1)+(1/4){(α+β)/αβ}

k→aのとき、α,β→1/2より
lim[k→a+0]〔{βf(α)-αf(β)}/α-β〕
= -(1/2){1-log(2)-1}+(1/4){(1/2+1/2)/(1/2)(1/2)}
= (1/2)log(2)+1

になりました。k→a+0のときα,β→1/2に気づけませんでした。ありがとうございました。
(答えが合っているか少し不安です。)

No.14854 - 2011/09/02(Fri) 21:42:48
(No Subject) / shun
点(0,a)から、放物線y=x^2に至る最短距離を求めよ。

宜しくお願いします。

No.14844 - 2011/09/01(Thu) 23:22:07

Re: / ヨッシー
a≦0 のときは、原点までの距離 −a が最短であることは
明らかなので、ここでは、a>0 のときについて、詳しく調べます。

放物線上の点P(t,t^2)(t>0) における法線の傾きは、-1/2t であり、
その式は、
 y=(-1/2t)(x-t)+t^2
これとy軸との交点Aは、A:(0, t^2+1/2)
AP=√(t^2+1/4) であり、
 AO^2−AP^2=t^4>0
であるので、t>0 の範囲、つまり、a>1/2 では、
 AP=√(a-1/4)
が最短距離になります。

一方、0<a≦1/2 では、AO=a が最短距離になります。

こちらに、参考になる(かも知れない)記事があります。

No.14848 - 2011/09/02(Fri) 09:14:54

Re: / shun
ありがとうございました。
No.14898 - 2011/09/03(Sat) 21:47:21
(No Subject) / るーう
(1/2)40乗 を小数であらわしたとき
小数第何位ではじめて0でない数が表れるか。

log10の2=0.3010としてもとめよ。

問題解読しずらいですがお願いします。

No.14841 - 2011/09/01(Thu) 22:56:21

Re: / ヨッシー
log100.1=-1
log100.01=-2
なので、対数を取ってマイナスいくつになるか調べます。
 (1/2)^40=2^(-40)
なので、
 log102^(-40)=-40log102
  =-40×0.3010=-12.04
 10^(-12)<(1/2)^40<10^(-13)
より、小数第13位で0以外の数が現れます。

No.14842 - 2011/09/01(Thu) 23:06:32
高校数学 / MONN
円 x2+y2=25上の点 (1、2√6 )における接線の方程式をもとめよ。
No.14840 - 2011/09/01(Thu) 22:50:59

Re: 高校数学 / ヨッシー
はい。
もとめさせていただきます。

公式:円 x^2+y^2=r^2 上の点 (x0, y0) における接線の式は、
 x0x+y0y=r^2
と書ける。
を使って、
 x+2√6y=25
 

No.14843 - 2011/09/01(Thu) 23:09:37
数列 / mlo
等差数列{an}の初項から第n項までの和をSnとする。Snを
大きい順に並び替えると第3項までがそれぞれ22、21、20と
なるとき、数列{an}の一般項anを求めよ。

お願いします。

No.14834 - 2011/08/31(Wed) 22:41:51

Re: 数列 / ヨッシー
和に大きいピークがあることから、公差はマイナスであることがわかり、
例えば、
 5,3,1,-1,-3,-5・・・
のような数列だと、和は順に、
 5,8,9,8,5,0・・・
となり、正から負に変わる直前に和が最大になります。
そのあたりを調べると、この問題の場合、和は、
 ・・・20,22,21・・・  ・・・(1)
となっているか、
 ・・・21,22,20・・・  ・・・(2)
となっているかですが、(1)の元の数列は、
 ・・・2,-1・・・
という部分があり、公差は−3で、2までの和が22です。
2から逆にたどっていくと、
 2,5,8,11
で22を超えてしまいますので、(1) からは答えは得られません。
(2) の元の数列は、
 ・・・1,-2・・・
という部分があり、公差は−3で、1までの和が22です。
1から逆にたどっていくと、
 1,4,7,10
ここまでで和が22になります。
よって、元の数列は、初項10、公差-3の等差数列で、一般項は、
 an=-3n+13
となります。

No.14836 - 2011/09/01(Thu) 06:56:44

Re: 数列 / mlo
よくわかりました。ありがとうございます。
No.14859 - 2011/09/03(Sat) 00:43:51
(No Subject) / shun
y=f(x)=-1/3x^3+ax^2+bxは-1<x<2の範囲で増加している。
点(a,b)の領域を図示せよ。

宜しくお願いします。

No.14831 - 2011/08/31(Wed) 20:18:31

Re: / X
f'(x)=-x^2+2ax+b
ここでy=f'(x)のグラフを考えると
-1<x<2のときf'(x)>0
となるためには…。
(軸について場合分けします)

No.14833 - 2011/08/31(Wed) 21:01:49

Re: / shun
軸が範囲の内外にあるかで場合分けするということですか?

あと、具体的な計算も教えていただければ嬉しいです。

No.14835 - 2011/08/31(Wed) 22:49:51

Re: / X
その通りです。
f(x)=(x-a)-2+b+a^2
と変形できるので
(i)a≦-1のとき
(ii)-1<a<2のとき
(iii)2≦aのとき
で場合分けします。

No.14837 - 2011/09/01(Thu) 07:43:49

Re: / shun
よくわかりました。ありがとうございます。
No.14839 - 2011/09/01(Thu) 16:33:34
(No Subject) / るう

2回目の質問失礼します。

0≦a≦1/2として、f(a)=∫[0→1]|x^2-3ax+2a^2|dxを最小にするaの値を求めよ。

お願いします。。。


No.14829 - 2011/08/31(Wed) 18:16:58

Re: / X
f(a)=∫[0→1]|(x-2a)(x-a)|dx (A)
ここで
0≦a≦1/2
より
0≦2a≦1
であることに注意して(A)の積分範囲である
0≦x≦1
の範囲で
y=(x-2a)(x-a)
のグラフを考えると(A)は
f(a)=∫[0→a](x-2a)(x-a)dx-∫[a→2a](x-2a)(x-a)dx
+∫[2a→1](x-2a)(x-a)dx
後はよろしいですね。

No.14830 - 2011/08/31(Wed) 18:42:53

Re: (No Subject) / るう
解けました。有り難うございました。
No.14832 - 2011/08/31(Wed) 21:00:58
最小公倍数の問題 / やっぱり猫が好き
数Aの問題です。
(1)nと36の最小公倍数が504
(2)nと48の最小公倍数が720となるようなnを全て求めよ。
という問題で答えが(1)56,168,504、(2)45,90,180,360,720
となるのですが、36と504、48と720を素因数分解したりして、色々とやってみたのですが、どうしてこの答えを導き出せるのかが分かりません。導き方・考え方をお教えください。

No.14823 - 2011/08/31(Wed) 15:01:59

Re: 最小公倍数の問題 / ヨッシー
(1)
nと36の最大公約数をaとすると、
 n×36÷a=504
より
 n÷a=14
となり、
 n=a☓14
さらに、
 36=a×b
としたとき、bと14は互いに素でなければいけません。
つまり、36の素因数である、2個の2は、aの方に入っていて、
bは、1か3か9となります。
この組み合わせで、nを調べると、56,168,504 となります。

(2) も同様に考えられます。

No.14827 - 2011/08/31(Wed) 16:08:33

Re: 最小公倍数の問題 / やっぱり猫が好き
ヨッシーさんありがとうございました。
とてもよく分かりました。

No.14838 - 2011/09/01(Thu) 15:00:24
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