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集合論の基礎 / ハオ
初歩的な質問で申し訳ありませんが
{x^2 -3x+2;x∈R}={x∈R;x≧-1/4}
とあるのですが何故この様になるのでしょうか?
x^2 -3x+2はx∈Rの中で動かすと確かに-1/4以上になりますが
x≧-1/4ではありませんよね?

No.13635 - 2011/05/01(Sun) 19:25:58

Re: 集合論の基礎 / シャロン
ここではどちらのxも従属変数として使用されていて、左辺と右辺では、xはおなじものをが表してはいない。
No.13636 - 2011/05/01(Sun) 20:56:57

Re: 集合論の基礎 / angel
なので、{ x^2-3x+2; x∈R } = { y∈R; y≧-1/4 } でも同じこと。
結局、
 ・任意のx∈Rに対して、y=x^2-3x+2 かつ y≧-1/4 なる y∈Rが存在する
  ( 任意の x∈Rに対して、x^2-3x+2≧-1/4 )
 ・任意の y≧-1/4 なる y∈Rに対して、y=x^2-3x+2 なる x∈Rが存在する
の両方が成立することを意味します。

No.13640 - 2011/05/02(Mon) 15:15:52

Re: 集合論の基礎 / ハオ
返事が遅くなって申し訳ありません
大学の数学は難しいです

No.13664 - 2011/05/05(Thu) 10:18:00

Re: 集合論の基礎 / ハオ
有難うございました
No.13665 - 2011/05/05(Thu) 10:18:17
高1 円錐台の体積 / taka
高さがh、上底面の半径がr1、下底面の半径がr2
ただし、0 <r1<r2 である円錐台の体積Vを求めよ。

パッと見て (r1+r2)/2*h かなと思ったのですが、
先生には違うと言われました。

円錐台を円柱として考えるとだめなのでしょうか?
円錐台を円錐にして、
相似比と体積比の関係を使う解法は理解できました。

ですが、答えが一致しない理由を知りたいです。
お願いします。

No.13624 - 2011/05/01(Sun) 14:46:36

Re: 高1 円錐台の体積 / X
では逆にお聞きしますがtakaさんが円錐台の体積を
>>(r1+r2)/2*h
とされた根拠は何でしょうか?。
恐らく台形の面積からの類推だと思いますが
円錐台を二つ組み合わせても円柱にも直方体にも
なりません。

>>(r1+r2)/2*h
の次元は(長さ)^2となっており、この点からも
体積ではありえません。

No.13625 - 2011/05/01(Sun) 16:15:04

Re: 高1 円錐台の体積 / taka
すみません、間違えました。
Pi * ((r1+r2)/2)^2 * h でした。
申し訳ないです。

No.13626 - 2011/05/01(Sun) 16:25:52

Re: 高1 円錐台の体積 / taka
もう一つ、補足があります。
円錐台を円柱と考えたのは、
r1とr2の平均をとってそれを半径とした、
円柱とすれば体積は等しいのではと考えたからです。
分かりにくくてごめんなさい。

No.13627 - 2011/05/01(Sun) 16:29:44

Re: 高1 円錐台の体積 / X
No.13625でも取り上げましたが
似たような例として上底a,下底b、高さhの台形の
面積Sについて
S={(a+b)/2}h
となることを考えてみます。
これは合同な二つの台形を組み合わせると
底辺a+b、高さhの平行四辺形ができるため、
これを半分にして
底辺(a+b)/2,高さhの平行四辺形の面積に等しい
いう図形的な根拠があります。

しかしながら円錐台については合同な二つの円錐台を
組み合わせても円柱にはならず、この考え方は使えません。
つまりtakaさんの考え方には根拠がなく、正しいとは
言えません。

No.13628 - 2011/05/01(Sun) 16:53:14

Re: 高1 円錐台の体積 / taka
合同な2つの円錐台を重ねる必要があるのでしょうか?
私は、
ある高さにある円を取り出してすべて足したものと、
それらの平均の円を同じ数だけ足したものが
等しいと考えました。
つまり等差数列のような感じです。

No.13629 - 2011/05/01(Sun) 17:10:21

Re: 高1 円錐台の体積 / taka
薄く汚いですが、私の考えを紙にまとめました。
No.13630 - 2011/05/01(Sun) 17:44:15

Re: 高1 円錐台の体積 / X
そのような考え方であれば、平均化するのは
円の面積であって円の半径ではありません。
ですが、
円の面積∝(円の半径)^2
ですので半径の平均を出すように簡単にはいきません。

例)
半径a,b、高さh/2の二つの円柱を対称軸が一致するように
重ねた、高さhの立体を考えてみます。
この立体の体積Vは
V=(h/2)πa^2+(h/2)πb^2
=h{(πa^2+πb^2)/2}
となりますのでこの立体と体積、高さが等しい円柱の
底面の円の面積は
(πa^2+πb^2)/2
つまり二つの円柱の底面の円の面積の平均になっています。
がこの円の半径は、
√{(a^2+b^2)/2}
となり、二つの円柱の底面の半径の平均にはなりません。

No.13632 - 2011/05/01(Sun) 18:17:15

Re: 高1 円錐台の体積 / X
実はtakaさんの考えのように、円錐台を薄くスライスした
円柱の総和として体積を求めるという考え方は
この後学習する積分という項目の中の区分求積法という
考え方と同じです。
その考え方を学んだ後にもう一度考えてみることを
お勧めします。

No.13633 - 2011/05/01(Sun) 18:24:49

Re: 高1 円錐台の体積 / taka
今、うーっと唸りながら考えてますが、難しいです。
詳しい解説ありがとうございました。

これが積分に繋がってるとは。
お勧め通り、今から積分を勉強することにします。

有難うございました。

No.13634 - 2011/05/01(Sun) 18:30:35

Re: 高1 円錐台の体積 / samurai
円錐台→円錐
 相似の関係から計算で解く事が可能。
円錐台→円柱
 相似でも何でもない全く別の立体なので与えられた問題を解くことはできませんね。

ちなみに個人的に聞きたいのですが

問題の答えは

V=(1/3)*π*h*{(r2^3-r1^3)/(r2-r1)}

でしょうか?

No.13679 - 2011/05/05(Thu) 23:33:10

Re: 高1 円錐台の体積 / ヨッシー
そうですね。
あるいは、割り算をして
 (1/3)πh(r1^2+r1r2+r2^2)
としても良いでしょう。

No.13682 - 2011/05/06(Fri) 06:41:59

Re: 高1 円錐台の体積 / samurai
>>ヨッシーさん
お返事有難うございます。
見栄え的にはどちらがいいんでしょうかね。
その辺りはもう疎くなってしまいました。

No.13693 - 2011/05/07(Sat) 01:52:26

Re: 高1 円錐台の体積 / ヨッシー
見栄えよりも、
 (1/3)πh(r1^2+r1r2+r2^2)
だと、r1=r2 つまり、円柱の場合にも適用できるという特徴がありますね。

この、(r1^2+r1r2+r2^2)/3 の部分は、○○平均という
名前があるかも知れません。(ないかも知れません^^;)

No.13714 - 2011/05/09(Mon) 17:54:37
高2 三角関数 / れいひゃー
次の式を sin2x、cos2x、sinx、cosx のうちのいづれかを用いて表せ。
(1)
sin(x+π/3)cos(x-π/3)
(2)
cos(x+π/4)+cos(x-π/4)



です
答えは
(1) 1/2sin2x+√3/4
(2) √2cosx
です
和積の変換公式を使うのかと思ったのですが、どんどん分からなくなっていく一方で…;
よろしくお願いします!

No.13621 - 2011/05/01(Sun) 10:42:08

Re: 高2 三角関数 / X
(1)
積和の公式を使うと
sin(x+π/3)cos(x-π/3)
=(1/2){sin{(x+π/3)+(x-π/3)}+sin{(x+π/3)-(x-π/3)}}
=…

(2)
和積の公式を使うと
cos(x+π/4)+cos(x-π/4)
=2cos{{(x+π/4)+(x-π/4)}/2}cos{{(x+π/4)-(x-π/4)}/2}
=…

注)
「和積の公式を使って」という指定が問題にはありませんので
加法定理で展開して整理するのも一つの方法です。

No.13622 - 2011/05/01(Sun) 11:21:38

Re: 高2 三角関数 / れいひゃー
ありがとうございます!
和積の方で解きましたが、加法定理の方も挑戦してみようと思います^^

No.13671 - 2011/05/05(Thu) 18:51:41
合成関数の微分と置換 / rio
添付の問題&解答についてです。
解答の最後の(注)の内容がわかりません。

g(f(x))について、f(x)=tとおいたときg(x)の「x」に対する変化を調べるには dg(f(x))/dxを求めることが必要で、
dg(f(x))/dx=g'(f(x))=dg(t)/dt・dt/dx となることは合成関数の微分ということで理解しています。

注の内容は

g(f(x))について、f(x)=tとおいたときg(t)の「t」に対する変化を調べるには dg(f(x))/dtを求めることが必要で、
dg(f(x))/dt=dg(t)/dx・dx/dt となる

という説明だとおもうのですが、g(t)の「tに対する変化」を調べるには単純にdg(t)/dt を考えてはいけないのでしょうか。

なぜ、注にあるようにg'(x)=(1-t)(2t+1)を考えてはいけないのかがわかりません。

宜しくお願いいたします。

No.13615 - 2011/04/30(Sat) 19:17:39

Re: 合成関数の微分と置換 / X
g'(x)=(1-t)(2t+1) (A)
はg(x)の「xによる導関数」においてcosx=tと
置いたのであって、g'(x)の「xに関する増減」を
調べるためのの置き換え
(例えば、g'(x)≧0をtの不等式と見て解いて
tの値の範囲を求め、置き換えを元に戻して
g'(x)≧0となるxの値の範囲を求める)
であれば問題ありませんが、(A)は
g(x)の「tによる導関数」つまりdg(x)/dt
とは全くの別物です。

仮に(A)におけるtがxに関して単調増加であれば
(A)の符号の変化をtに関してのみ考えても
問題ありませんがこの問題の場合は
t=cosx (0<x<π)
ですのでtはxに関し単調減少です。
従って、g'(x)の符号の変化がxの増加に対する場合と
tの増加に対する場合とでは逆になり、注の通り
g(x)はt=-1/2のときに「(最大ではなく)最小」になる
という誤った結論が出てしまいます。

No.13617 - 2011/04/30(Sat) 21:28:49

Re: 合成関数の微分と置換 / rio
早速のご回答ありがとうございました。
>(A)は
g(x)の「tによる導関数」つまりdg(x)/dt
とは全くの別物です。

この点ですが、結果として違ってしまうことはわかりましたが、なぜ別物になってしまうのでしょうか?
文字を置き換えて、その文字で微分するというのは、単に記述法を変えただけのように思えます。
f(cosx)をcosxで微分するというのは、f(t)をtで微分することとどこで違って来るのでしょうか。

dg(f(x))/dt=dg(f(x))/dx・dx/dt

をきちんと理解できていないということなのだと思いますが、宜しくお願い致します。

No.13638 - 2011/05/02(Mon) 06:06:21
対称式 / まるこー
3つの文字(x、y、z)について対称式か交代式かの見極め方を教えて下さい。

とある書物に「x、y、zの対称式とはx、y、zの多項式でx、y、zを入れ替えても変わらない式のことです。
例えばxy^2z+xyz^2+x^2yzは対称式です。この式で、x→y、y→z、z→xと入れ替えてみましょう。
xy^2z+xyz^2+x^2yz・・?@→yz^2x+yzx^2+y^2zx・・?Aとなります。和の順序を入れ替えれば?@=?Aとなります。」
とあります。しかし、交代式である(x-y)(y-z)(z-x)・・?Bをx→y、y→z、z→xと入れ替えてみても
(y-z)(z-x)(x-y)・・?C=(x-y)(y-z)(z-x)となりこれまた?B=?Cとなってしまうのです。

No.13614 - 2011/04/30(Sat) 18:24:49

Re: 対称式 / rtz
普通、対称式とか交代式は、
2文字間の入れ替えについて定義していると思いますが…?
(xとyだけ入れ替える、yとzだけ入れ替える、など)

No.13616 - 2011/04/30(Sat) 19:40:12

Re: 対称式 / まるこー
ならば3つの文字について対称式か交代式か見極めるにはどうしたらよいのですか?
No.13618 - 2011/04/30(Sat) 23:26:55

Re: 対称式 / シャロン
3つ(以上)の文字のどの2文字についても対称的(交代的)であれば、対称式(交代式)

ex.
(x-y)(y-z)(z-x)では、xとyのみを入れ替えた場合、yとzのみを入れ替えた場合、zとxのみを入れ替えた場合、いずれも符号が代わるだけなので、交代式。

(x+y)(y+z)(z+x)では、xとyのみを入れ替えた場合、yとzのみを入れ替えた場合、zとxのみを入れ替えた場合、いずれも同じ式なので、対称式。

No.13620 - 2011/05/01(Sun) 07:20:00

Re: 対称式 / まるこー
やはり3通り調べないと駄目なのですか?
No.13637 - 2011/05/01(Sun) 22:00:46

Re: 対称式 / シャロン
式f(x,y,z)がx,yについて対称式であり、x,zのについても対称式なら、
f(x,y,z)=f(y,x,z)=f(z,x,y)=f(x,z,y)からyとzについても対称式であるといえる。

式f(x,y,z)がx,yについて交代式であり、x,zのについても交代式なら、
f(x,y,z)=-f(y,x,z)=f(z,x,y)=-f(x,z,y)からyとzについても交代式であるといえる。

つまり、3つの文字については2とおりについて対称式/交代式であるかをしらべればよい。

No.13639 - 2011/05/02(Mon) 14:51:24

Re: 対称式 / まるこー
f(x,y,z)=f(y,x,z)=f(z,x,y)=f(x,z,y)からyとzについても対称式
f(x,y,z)=-f(y,x,z)=f(z,x,y)=-f(x,z,y)からyとzについても交代式
をもう少し詳しく教えて下さい。というかこの式の説明を御願いしたいです。

例)f(x,y,z)=f(y,x,z)はxとyについての対称式でx、yを入れ替えたことを表しているのは分かりますが=f(z,x,y)がどこから来たのかが分かりません。交代式の=f(z,x,y)となる理由も分かりません。

よろしく御願いします。

No.13641 - 2011/05/02(Mon) 17:39:40

Re: 対称式 / まるこー
どなたでもいいです。分かる方御願いします。
No.13642 - 2011/05/04(Wed) 01:22:26

Re: 対称式 / ヨッシー
f(x,y,z) が、xとy について対称式だとすると、
 f(x,y,z)=f(y,x,z)
が成り立ちます。
※f(x,y,z)=(x+y)(y+z)(z+x) とすると、f(y,x,z) は、x と y を入れ換えた
 f(y,x,z)=(y+x)(x+z)(z+y)
を示します。確かに、f(x,y,z)=f(y,x,z) ですね。

同様に、x と z についても対称式だとすると、
 f(z,y,x)=f(x,y,z)
です。

これを踏まえ、
 f(x,y,z)=f(y,x,z)=f(z,x,y)=f(x,z,y)
を見直すと、
 f(x,y,z)=f(y,x,z) は、x と y の入れ換え
 f(y,x,z)=f(z,x,y) は、x と z の入れ換え(※)
 f(z,x,y)=f(x,z,y) は、再び x と y の入れ換え
をおこなった変形と言うことがわかります。そして、
 f(x,y,z)=f(x,z,y)
であることから、y と z を入れ換えた式も、元の式と等しく、
y と z についても対称式であると言えます。
※ここでいう「x と z の入れ換え」は、文字x と文字z を
入れ換えて、
 f(y,x,z)→f(y,z,x)
とすることではなく、f(x,y,z) において、xの位置にある文字と
zの位置にある文字を入れ換える(第1変数と第3変数を入れ換える)
という意味です。

No.13648 - 2011/05/04(Wed) 06:15:49

Re: 対称式 / ヨッシー
交代式については、どれか2つの文字を入れ換えると、符号が変わるので、f(x,y,z) に対して、
 f(y,x,z)、f(x,z,y)、f(z,y,x)
は、いずれも、−f(x,y,z) に等しくなります。
一方、たとえば、f(y,x,z) にさらに、交換を施した、f(z,x,y) は、
 f(z,x,y)=−f(y,x,z)
となり、元の式からたどると、
 f(x,y,z)=−f(y,x,z)=f(z,x,y)
となります。

で、一番最初の話に戻ると、
>交代式である(x-y)(y-z)(z-x)・・?Bをx→y、y→z、z→xと入れ替えてみても
というのは、文字2つの入れ替えを2回おこなっているので、
符号がもどって、元の式に等しくなるのです。
3変数を、循環させた入れ替えは、このようなことになります。

No.13649 - 2011/05/04(Wed) 06:28:15
数学高2 / suuretu
a,bを実数とする。
x+3y≧a y+3x≧b x≧0 y≧0を満たす(x,y)の領域Dにおけるx+yの最小値を求めよ。

x+3y≧a ⇔ y≧-x/3+(a/3)・・・?@'

y+3x≧b ⇔ y≧-3x+b・・・?A'

これを図示すると、?@'?A'の切片a/3とbについて
どちらが上にあるか下にあるかで場合分けが必要。

ここで、x+y=kとおく。これはy=-x+kと変形できるので
求める最小値はk切片の値によって決まる。
i)a/3>b ii)a/3=b iii)a/3<bのときで場合分けをする。

この方針でこの系統の問題はいつも解いていたのですが
この問題では通用しない(?)っぽいです。

あと、ずっと疑問だったのですが領域Dをy=-x+kは通ってもいいのでしょうか?
だいたいこういう最小・最大を求める問題のときは領域Dと接する場合が多かったので心配です。

誰か分かる方教えてください。お願いします。

No.13606 - 2011/04/29(Fri) 23:13:48

Re: 数学高2 / ヨッシー
細かく場合分けすると以下のようになります。
●は、最小値の現れる点です。

(2)と(5) 、(3)と(6) は、表現のしかたによっては、まとめることが出来ます。

No.13609 - 2011/04/30(Sat) 08:26:14
(No Subject) / ブッター
1、球面x^2+y^2+z^2=3が直線x=y/2=z-1から切り取る線分の長さを求めよ。

x=y/2=z-1=tとおいてx=t y=2t z=t+1とおいたのですが
tでまとめられません

No.13602 - 2011/04/29(Fri) 17:08:11

Re: / ヨッシー
x=t y=2t z=t+1 を、x^2+y^2+z^2=3 に代入すると
tの2次方程式になります。
これを解くと、2つの異なる実数解になるのですが、
それらを、α、βとすると、
 (α、2α、α+1) (β、2β、β+1)
が直線と球面の交点となり、この2点間の距離が、求める長さとなります。

No.13604 - 2011/04/29(Fri) 17:17:04
高2 数列 / れいひゃー
数列 2,6,・・・1458,・・・ は等差数列となることができるか。また、等比数列となることができるか。

です
答えは
等差数列、等比数列いづれもできる
です


等差数列の証明?は出来たのですが、
等比数列の方が出来ません。
どのようにすればよいのか教えて下さい!

No.13601 - 2011/04/29(Fri) 16:59:07

Re: 高2 数列 / ヨッシー
等差数列だと、公差が4なので、
 2,6,10・・・ の先に 1458 があるか?
一般項で言えば、
 4n-2=1458
となる自然数nがあるか?
を言えばいいですね?
等比数列も同様に、公比が3なので、
 2,6,18,54・・・ の先に 1458 があるか?
一般項で言えば、
 2・3^(n-1)=1458
となる自然数nがあるか?
ということを言えばいいです。

No.13603 - 2011/04/29(Fri) 17:13:36

Re: 高2 数列 / れいひゃー
ありがとうございました!
No.13613 - 2011/04/30(Sat) 18:11:46
文字の置き換え / ぺぺ
4次曲線C:y=x^4−2ax^2(a>0)上の点P=(t,t^4-2at^2)がー√a≦x≦√aの範囲で動く。PでのCの接線とCの交点をP,Q=(α、α^4−2aα^2)、R=(β、β^4-2aβ^2)とする。ただし、α≦β

線分QRの長さをLとする。a=7/12のときLの最大値を求めよ。

解答)L=・・・=8{1+16t^2(t^2-a)^2}(a-t^2)
u=a-t^2とおくと、ー√a≦x≦√aより、uの変域は
0≦u≦a(=7/12)であり、・・・

という風に
4次曲線C:y=x^4−2ax^2(a>0)上の点P=(t,t^4-2at^2)がー√a≦x≦√aの範囲で動く。PでのCの接線とCの交点をP,Q=(α、α^4−2aα^2)、R=(β、β^4-2aβ^2)とする。ただし、α≦β

線分QRの長さをLとする。a=7/12のときLの最大値を求めよ。

L=・・・=8{1+16t^2(t^2-a)^2}(a-t^2)
u=a-t^2とおくと、ー√a≦x≦√aより、uの変域は
0≦u≦a(=7/12)であり、・・・

という風に
u=a-t^2(ー√a≦x≦√a)と置換してよいのでしょうか?
このように文字を置き換えるときは,何でもかんでもできるわけではなく、
変数が一対一に対応して無いと駄目、と聞いたことがあります。ー√a≦x≦√aだとu1つにたいして二つのaが存在してしまいますよね。。

苦手なところなので、厚かましいですが、なるだけ詳しく教えてくれたら嬉しいです。よろしく御願いします。

No.13597 - 2011/04/29(Fri) 12:56:27

Re: 文字の置き換え / ぺぺ
すみません・・7〜13行目は無視してください><
No.13598 - 2011/04/29(Fri) 12:59:00

Re: 文字の置き換え / X
変数が一対一に対応してないと駄目ということはありません。
Lが最大となるuの値に対してtの値が2つ対応するのなら
その2つの値が両方ともLが最大のときのtの値になります。

No.13599 - 2011/04/29(Fri) 16:13:21

Re: 文字の置き換え / X
次の例題を考えて見ましょうか。
例題)
0≦θ≦πのとき
y=-(sinθ)^2+sinθ+1
が最大のときのθの値を求めよ。
解答)
この問題の場合も
x=sinθ (A)
と置くと
θ≠π/2のときxの値1つに対してθの値が2つ対応します
が問題ありません。
(A)のとき
0≦x≦1
y=-x^2+x+1=-(x-1/2)^2+5/4
よってyはx=1/2のときに最大になりますから
最大となるときのθについて
sinθ=1/2
∴θ=π/6,5π/6
となります。

No.13600 - 2011/04/29(Fri) 16:20:06

Re: 文字の置き換え / ぺぺ
わかりました。じゃあ普通は何も考えずに適当に置換していいんですね。
置換積分をするときに一対一対応になってないと駄目、というのは本当ですか?

No.13605 - 2011/04/29(Fri) 20:05:06

Re: 文字の置き換え / X
定積分の置換ということであれば、積分範囲で1対1に
変数が対応してない場合、
(i)1対1に対応するように積分範囲を分割する
(ii)1対1に対応するように変換する式を選ぶ
といった対応を取ります。

注)今度からスレの内容と関連性のない質問は改めて
スレを立てるようにしましょう。

No.13612 - 2011/04/30(Sat) 13:32:06
(No Subject) / km
?僊BCはAB=AC=1を満たす二等辺三角形である。さらに、正方形PQRSは辺BC上にあり、頂点R、Sがそれぞれ辺AC、AB上にある。
∠B=θとする。正方形PQRSの一辺の長さをθを用いて表せ。
よろしくおねがいします。

No.13591 - 2011/04/27(Wed) 21:38:07

Re: / X
正方形PQRSの一辺の長さをxとすると、題意から
AR=(1/2)RS/cos∠ARS=x/(2cosθ) (A)
RB=RP/sin∠B=x/sinθ (B)
AR+RB=AB=1 (C)
(A)(B)(C)より
x/(2cosθ)+x/sinθ=1
∴x=(2sinθcosθ)/(sinθ+2cosθ)

No.13593 - 2011/04/27(Wed) 23:22:38

Re: / km
ありがとうございます。
No.13594 - 2011/04/28(Thu) 07:25:59
質問です / 受験生
正四面体の1つの頂点Aから底面へ下ろした垂線をAHとし、正四面体の重心をGとするときAG:GH=3:1となる証明が分かりません?ォどういう方針で証明するのですか?
No.13589 - 2011/04/26(Tue) 22:10:10

Re: 質問です / ヨッシー
正四面体の重心の定義というのも、なかなかやっかいですが、
とりあえず、4つの頂点A,B,C,Dのどこからも、
同じように見える点、とでもしておきましょう。
どこから見ても同じなので、4点A,B,C,DとGとで出来る
4つの四面体GABC,GBCD,GCDA,GDABは、
いずれも合同な四面体です。
したがって、四面体GBCDは、正四面体ABCDの体積の
1/4 です。
点Gは、AH上にあるのですが、△BCDを底辺とすると、
四面体GBCDの高さはGH、正四面体ABCDの高さは
AHとなります。
底面が共通で、体積が4倍なので、高さは
 AH:GH=4:1
となります。

No.13590 - 2011/04/26(Tue) 22:19:28

受験生 / 受験生
良く分かりました!
ありがとうございます。

No.13592 - 2011/04/27(Wed) 21:43:36
数3Cの問題です / rio
添付の問題(例題5)と解説の中にわからない点があります。

(1)問題の直後、解説の前の部分の3行目
sinx=1のときに与えられた関数の値は1となる。したがって・・

なぜ、「したがって」なのでしょうか。sinx=1のときに着目することと不等式に帰着させることのつながりがわかりません。

(2)解説の4行目〜
この不等式はsinxが1,ー1,0のときに成り立つから・・・

なぜ「成り立つから」sinx=tとおくのでしょうか?

(3)解説の最後から2行目
sinx=1のとき(1)の等号が成り立つから、これが求めるaの範囲である

なぜ、sinx=1のときに(1)の等号が成り立つことを確認する必要があるのでしょうか?

すべてsinxに関する疑問なので、関連があるのかもしれませんが行き詰っています。宜しくお願いいたします。

No.13585 - 2011/04/25(Mon) 19:34:22

Re: 数3Cの問題です / rtz
>なぜ、「したがって」
sinx=1、即ちcosx=0のときに「aに関わらず」式の値が1となるからです。
つまりaがどういう値をとろうが式のとりうる範囲に1は入ってしまうわけで、
定石通りの、微分して、それが0になるxが云々、
aで場合分けしてxがこんなときに最大値となってそれが1であるからaの値は云々
としなくても、x=π/2で式は1になってることが分かってるわけですから、
不等式を解くのと一緒だよね、ってことでしょう。

>なぜ「成り立つから」
「成り立つから」はうしろの「つぎの(2)かつ(3)」に繋がってます。
sinx=tはtって何って言われないためのおいた文字の説明です。
成り立つからsinx=tというわけではありません。
分かりにくいなら「sinx=tとおくと」を削って、
「同値である」の後ろに「(ただしt=sinx)」を付け加えればいいでしょう。

>確認する必要
流れでは必要ないように見えますが、「解」が始まっている部分を見ましょう。
前半のsinx=1の議論は入っていません。
のでここに入れました。

No.13586 - 2011/04/25(Mon) 22:07:32

Re: 数3Cの問題です / rio
ありがとうございました。良く理解できました。
No.13587 - 2011/04/25(Mon) 23:35:01
数3Cグラフの書き方 / rio
数3Cの問題集で
y=(-2)/(t^2+t) (-1≦t≦1)のグラフについて、
「微分しなくても、分母を平方完成すればグラフは明らか」
とだけ説明されていました。
分母の平方完成をどのように利用すればよいのかわかりません。添付のものは、私なりに平方完成を眺めながら、グラフを書いた考え方ですが、よく考えるとt=-1,0が漸近線になることなど平方完成しなくても因数分解でわかるものなので、どこで使えばよいのかがわかりません。宜しくお願いいたします。

No.13584 - 2011/04/25(Mon) 19:10:22

Re: 数3Cグラフの書き方 / シャロン
>-1<t<0で(t+1/2)=0でyは最小値8

で平方完成を使用しているのでは?

No.13588 - 2011/04/26(Tue) 21:16:49

Re: 数3Cグラフの書き方 / rio
なるほど。ありがとうございました。
No.13595 - 2011/04/28(Thu) 23:45:41
(No Subject) / ブッター
次の極限を求めよ。
(1)lim[x→0+0](1+1/x)

(2)lim[x→0+0]x^1/x

(3)lim[x→0+0]x^sinx

なんですが、(1)は1 (2)は∞ (3)は1 だと思うのですがどうでしょう?よくわからないので教えてください!

No.13582 - 2011/04/24(Sun) 22:27:45

Re: / シャロン
(1)

x→+0のとき、1/xは∞に発散する。1+1/x>1/xなので、1+1/xも∞に発散。

(2)
x^(1/x)=e^((logx)/x)
ここでx→+0のとき、logx→-∞、1/x→∞から、(logx)/x→-∞なので、e^((logx)/x)=x^(1/x)→0

(3)
x^sinx=e^((xlogx)((sinx)/x))=e^(((logx)/(1/x))((sinx)/x))

ここでロピタルの定理より、
lim_{x→+0}(logx)/(1/x)=lim_{x→+0}(1/x)/(-1/x^2)=lim_{x→+0}(-x)=0

また、lim_{x→+0}(sinx)/x=1からx→+0で
((logx)/(1/x))((sinx)/x)→0

∴x^sinx→e^0=1

No.13583 - 2011/04/25(Mon) 01:23:40
双曲線 / prime
双曲線(x^2)/4 - (y^2)/9 = 1上にある2点の中点Mが存在することのできる領域を求めよ.

上の問題が分かりません。どなたかご教授願います。

No.13581 - 2011/04/24(Sun) 17:16:35

Re: 双曲線 / angel
双曲線上の2点を取って中点を調べていくのでは、解にたどり着くのは難しいです。
逆に、先に中点となる点を決めて、その点に対応する双曲線上の2点が存在しうるかを考えます。

そうすると、こんな感じに。
--
点M(X,Y) を中点とする2点は、(X+s,Y+t), (X-s,Y-t) と置く事ができる。
そのため、
 双曲線上のある2点の中点がMとなる
 ⇔ ある s,t に対して (X+s,Y+t), (X-s,Y-t) が共に双曲線上にある
 ⇔ s,tの連立方程式 (X+s)^2/4-(Y+t)^2/9=1, (X-s)^2/4-(Y-t)^2/9=1 が解を持つ
--
ここから計算していくのが良さそうです。

No.13611 - 2011/04/30(Sat) 13:07:19

Re: 双曲線 / prime
その発想はありませんでした・・・ありがとうございます。無事解けました!
No.13623 - 2011/05/01(Sun) 13:53:38
高2 数列 / れいひゃー
3辺の長さが等差数列をなす直角三角形の3辺の比を求めよ。

です。
3:4:5
です

3辺の長さを a-d,a,a+d  と置いて、三平方の定理から
(a-d)^2+a^2=(a+d)^2  としてみたのですが、
ここから先が分かりません
どなたか教えてくださいお願いします><

No.13576 - 2011/04/24(Sun) 11:08:20

Re: 高2 数列 / らすかる
その式を展開して整理するとどうなりますか?
No.13577 - 2011/04/24(Sun) 11:30:53

Re: 高2 数列 / れいひゃー
(a-d)^2+a^2=(a+d)^2

a^2+a^2-2ad+d^2=a^2+2ad+d^2

0=a^2-4ad


だと思うのですが…

No.13578 - 2011/04/24(Sun) 11:41:58

Re: 高2 数列 / らすかる
a^2=4ad ですね。
a≠0 ですから、両辺をaで割ることが出来ます。
この式を使って3辺の長さをdだけで表すと…

No.13579 - 2011/04/24(Sun) 14:33:04

Re: 高2 数列 / れいひゃー
なるほど!
解けましたありがとうございます!^^

No.13580 - 2011/04/24(Sun) 14:35:42
教えてください / tyr
楕円(x^2/a^2)+(y^2/b^2)=1 (a>0,b>0)上に2点A,Bがある。原点OとABの距離をhとする。∠AOB=π/2のとき,
(1)(1/h^2)=(1/OA^2)+(1/OB^2)を示せ。
(2)hをa,bを用いて示せ。

ベクトルか極座標的な考え方使うんですかね?わかりません。

No.13570 - 2011/04/23(Sat) 14:38:29

Re: 教えてください / rtz
(1)
△OABの面積を、OA&OB、AB&hの2通りの表し方で表しましょう。
ちなみに△OABは直角三角形です。

(2)
A(acosθ,bsinθ)、B(acos(θ+(π/2)),bsin(θ+(π/2)))=(-asinθ,bcosθ)
とおいても一般性は失われません。
あとは頑張って計算してみましょう。

No.13571 - 2011/04/23(Sat) 19:10:50

Re: 教えてください / angel
私も三角関数を使う手を考えたのですが、なかなかそれは厳しそうです。
∠AOB=π/2 ( 直角 ) だからといって、A(acosθ,bsinθ), B(acos(θ+π/2),bsin(θ+π/2)) とは置けないのです。

(1)は地道に A(x1,y1) B(x2,y2) とでも置いて計算すればできますが…
直線ABの方程式は、(y1-y2)x-(x1-x2)y+(x1y2-x2y1)=0 と置けますから、hをx1,x2,y1,y2で表すことができます。
後は ∠AOB=π/2 の条件を x1x2+y1y2=0 と読み替えてあげれば…。

(2)はちょっと上手い手が思いつきませんでした。
ただ、∠AOB=π/2ということから、Aは楕円とy=mxの交点、Bは楕円とx=-myの交点と考えれば、OA^2, OB^2 をa,b,mで表すことができます。

No.13573 - 2011/04/23(Sat) 19:30:43

Re: 教えてください / tyr
ありがとうございました
無事に解けました

No.13575 - 2011/04/23(Sat) 22:58:51
よろしくお願いします / zucky
3次関数F(x)=3x^3+ax^2+bx+cが次の条件(i),(ii)をみたすときa,b,cの値を求めよ。
(i)f(x)はx=α,x=βで極値をとり、2点(α,f(α)),(β,f(β))は点(0,1)に関して点対称である。
(ii)|f(α)-f(β)|=4/9

教えてくださいっ!

No.13567 - 2011/04/23(Sat) 11:49:37

Re: よろしくお願いします / angel
3次関数のグラフの特性として、変曲点(f''(x)=0となるところ)は、極大点・極小点の中点となる、というものがあります。
それを知っていれば、条件(i)から
 f''(0)=0
 f(0)=1
という条件が導き出せますから、a=0,c=1がわかります。
後は、x=α,βで極値を取るということから、f'(x)=0 がx=α,βを解に持つという条件からまとめれば良いです。
α,βの大小は好きなように設定してください。

No.13568 - 2011/04/23(Sat) 14:26:55

Re: よろしくお願いします / angel
念のためですが、
 点A,Bは点Mに関して(点)対称
 ⇔ 点Mは点A,Bの中点
というところにも注意してください。

ちなみに、3次関数の変曲点の性質を知らない場合は、ちょっと地道になりますが「2次方程式の解と係数の関係」から攻めていくことになるでしょう。
まず、f'(x)=9x^2+2ax+b=0の解がα,βということから
 α+β=-2a/9, αβ=b/9
条件(i)から (α+β)/2=0, (f(α)+f(β))/2=1
…この時点でa=0が分かりますから、後はほぼ同じですね。
※α,β=±√b/3 となるため、計算が非常に楽

No.13569 - 2011/04/23(Sat) 14:37:26
(No Subject) / ブッター
次の条件をみたす平面の方程式を求めよ。
点(1,2,4)を通り、直線x-1=y+3/2=2-z/3 に垂直な平面

法線ベクトルは(1,2,-3)になるらしいのですが
この問題の法線の求め方が分かりません。

No.13564 - 2011/04/23(Sat) 00:42:20

Re: / ヨッシー
直線x-1=(y+3)/2=(2-z)/3 ですね。

点(a,b,c) を通って、ベクトル(d,e,f) に平行な直線の式は、
 (x-a)/d=(y-b)/e=(z-c)/f
と書けます。

この問題の場合、直線x-1=(y+3)/2=(2-z)/3 の方向ベクトルが、
求める平面の法線ベクトルとなります。

No.13565 - 2011/04/23(Sat) 02:31:34

Re: / ブッター
詳しくありがとうございました!
No.13574 - 2011/04/23(Sat) 22:48:41
数3Cの問題です / rio
下の問題の解答で
g(α)=(-α^2+2α-1)e^α +2(α-1)
   =g'(α)+(2α-4)e^α +2(α-2)
と変形しているのですが、どういった動機でこの変形をするのかがわかりません。g'(α)=0を利用した字数下げのようなものなのかとも思いましたがよくわかりません。よろしくお願い致します。

No.13561 - 2011/04/21(Thu) 18:15:30

Re: 数3Cの問題です / ヨッシー
意図は、次数下げ(と言えるかどうかは別にして)のような
ものです。
g(α) の式に g'(α) を代入した、というだけの変形です。

No.13563 - 2011/04/22(Fri) 12:03:15

Re: 数3Cの問題です / rio
ありがとうございました。見たことのない変形なので、びっくりしてしまいました。定石といえるものなのでしょうか。
頭に入れておきたいと思います。

No.13566 - 2011/04/23(Sat) 10:22:37

Re: 数3Cの問題です / ast
> 定石といえるものなのでしょうか。

いいえ. 一般に応用できるテクニックというわけではなく, この問題でたまたまうまくいっただけの, 個別の話です.

実際, α の二次式よりも一次式のほうが評価し易いことと, 和よりも積のほうが符号が見やすいこと, 比較対照が少ないほうが考慮すべき点が減ることなどを考えると, 当該の変形は極めて運良くそれらを全てクリアしていますが, そのことが別な問題でもうまく行くというようなことは, 全く期待できないことが実感できるはずです.

一般論と個別の議論とを混同することは, 非常に危ういです.

No.13572 - 2011/04/23(Sat) 19:22:13
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