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数学 高校生

(2)π/2を代入しなくても③から恒等式で求めてもいいですか?

基本 例題 156 第2次導関数と等式 (1) y=log(1+cosx)" のとき, 等式y" +2e-x=0を証明せよ。 (2) y=euxsinx に対して, y" = ay + by' となるような定数a,bの値を求めよ 10) [(1) 信州大, (2) 駒澤大] 基本 155 指針 第2次導関数 y” を求めるには,まず導関数yを求める。 また, (1), (2) の等式はともに の恒等式である。 (1) y" を求めて証明したい式の左辺に代入する。 また,e-xで表すには、等式 elogp=pを利用する。 (2) y', y” を求めて与式に代入し, 数値代入法を用いる。 解答 (1) y=2log(1+cosx) であるから (1+cos x)' 1+cosx よって よって y'=2・ y" == 2{cosx(1+cosx)−sinx(−sinx)} +(1+cos x)² x£)aies 2 1+cosx 2(1+cosx) (1+cosx) また,=log(1+cosx) であるから 2 ゆえに 2e-2=2 y 1+cos x π 2 e2 y"+2e=¾=—— 2 また, x= 39 てもこれを解いて == 1+cos x 2sinx 1+cosx y"=ay+by' に ①, ② を代入して e2x ...... を代入して +A + (2)y'=2e²sinx+e2xcosx=e2x(2sinx+cosx) y"=2e²x (2 sinx+cosx)+e²x (2 cosx-sinx) =e2x(3sinx+4cosx) ① ゆえに ay+by'=ae²x sinx+be²x (2 sinx+cosx)) =`(²x) =e2x{(a+26)sinx+bcosx} ež=1+cos x 2 1+cos x ③はxの恒等式であるから, x=0を代入して 3e=e" (a+26) =0 【logMk=klogM なお,-1≦cosx≦1と (真数) > 0 から 1+cosx>0 [参考 (2) のy"=ay+by' ように、未知の関数の導 を含む等式を微分方程式 (3sinx+4cosx)=e2x{(a+26)sinx+bcosx} ... ③ いう(詳しくは p.473 参照 4=b ③が恒等式③に ◄sin²x+cos²x=1 CHURO530 11 [elogp=を利用すると alog(1+cosx)=1+cosx logze REC (e²)' (2 sinx+cos x) +ex (2 sinx+cos.x)' 2 を代入しても成り a=-5, b=4 このとき (③の右辺)=e2x{(-5+2・4)sinx+4cosx}= (③の左辺) 逆の確認。 したがって a=-5, 6=4

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数学 高校生

このARベクトルってどうやって出したのですか?

AB, AC を 四角形 イ [静岡] 基本事項 3 は [千葉工大] 条件 ) 位置ベクト tから ", t: (1-t) であるから +tc -t) MN かつ して (z+3)) -10= -4k, よい。 Tea とすると とき,x, e) 立教大] 共線条件 (2) 平行六面体 ABCD-EFGHにおいて, 辺AB, AD を 2:1に内分する点をそれぞ 単行六面体の対角線AG は APQR の重心 Kを通ることを証明せよ。 Q とし, 平行四辺形 EFGH の対角線EGを1:2に内分する点をRとする 基本60 InP, 61 例題 > AGはKを通る 3点 A, G, K が一直線上にある ⇒AG=kAK となる実数がある まず,点Aに関する位置ベクトル AB, AD, AE をそれぞれ,d,e として表現を簡単 に), AG, AK をdeで表す B=1, AD=d, AÉ=e とする。 AP=1-6, AQ=3 d AG=b+d+è ①から AR-2AE+AG__b+d+3e 3 3 ゆえに APQR の重心K について AK=— (AP+AQ+AR) H d ゆえに D 2 = ² ( ² 5 + ²/² d + ³ + d + ³ ² ) _ = ² E b+d+e 3 10.②から AG=3AK したがって,対角線AGは△PQR の重心K を通る。 1 (検討) 上の例題において、辺AB, AD, 線分GE を (1-t) (0<x<1) に内分する点を,それぞれP, Q, R とすると AP=tb, AQ=td また、AG=+d+eから AR=tAĒ+(1¬t) AG=të+(1−t)(b+ã+è) =(1-t)(b+d)+e F ER: RG=1:2 ADDA →だから根を求めた」 B AK={}-{tb+tã+(1−t)(b +ã)+è}={}(b+ã+ë) よって AG=3AK 「したがって, tの値に関係なくAGは△PQR の重心K を通る。 1,2は1次独立。 AP: PB=2:1 AQ: QD=2:1 H 1-t R E 結局, 点Kは△BDE の重 心である。 D 1-t 習 961 き, 4点A, P, Q, G は一直線上にあることを証明せよ。 475 SK 7/10 34 3 ∙t B 29 位置ベクトル、ベクトルと図形 2章 平行六面体 ABCD-EFGH で ▲BDE, CHF の重心をそれぞれP Q とすると

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