46番の無限級数の問題です。なぜこれは2nと2n-1に分けるのでしょうか？

I am. 2b が収束 an "=1 =1 = Σan+ [bn n=1 n=1 00 =Σan-Σbn n=1 7 8 a n=1 81 n 46. 第n項をa=(-1)"-1 n+1 lima2n-1=lim (-1)2n-22n-1 1118 1 1-(-- 21/12) 2 limazn=lim(-1)2n-1. 818 であり、 よって, N 818 n 2 1 √2n 1 2n + この無限級数は発散する。 1 √2n -Xn + + ·+.... + 11-0 + 2n 2n+1 は振動し, 0 に収束しない。 数列{an} n ここで,lim V2 したがって, limT"=∞ よって, 無限級数 n=1 47. 部分和として,初項から第n項までの和T” を考える。 1 1 1 Tm= √2 √√4 √6 √2n 2n 1 =8 とすると □(1) 2"-2" 5n 1 2n 3 3 1 n=1 √ 2n =lim ・+・・・ =lim →:00 →:00 4 5 45 次の無限級数の和を求めよ。 2 n 2 2+ 1 + √2n +.... は発散する。 (2) 0の半径をとするとき コ (3) すべての円の面積の総和を求めよ。 によってかわる大12 =1 1 n ADD □/46 次の無限級数は発散することを示せ。 1 2 3 + ・+(-1)"-1_ 2 3 4 =-1 + ......+ □(2) Σ- n=1 1+(-1)" n n+1 を を用いて表せ。 数列{an}が0に収束しない an は発散する ·+... が成り立つ 1≦k≦nのとき, 1 1 √2k √2n 1 2n がn個 ⓒSn≦T" (n=1, 2, 3, …....) のとき, limS=∞ ならば, limT"= 818 を利用する。 ・教p.25 応用例題12 ・教p.26 例題 13 p.27 例 10 352 → 十・・・・・・ の収束 発散を調べよ。 353

なぜ波長は(１)と同じなのですか？

リー 基本例題 57 弦の振動 振動数 4.6×102Hz のおんさに弦の左端を取りつけ, 水 平に移動できる滑車に通して右端におもりPをつるし, 弦 指針 各場合ごとに定在波をかき波長を求める。 振動数fはどの場合も同じ。 解答 (1) 図1より 入=0.50m の長さ AB を変えられるようにした装置がある。 ABの長 おんさ さを0.50m としておんさを振動させたところ, 腹が2個 の定在波ができた。 (1) この定在波の波長[m] と, 弦を伝わる波の速さ v[m/s] を求めよ。 (2) 腹が3個の定在波を生じさせるには ABの長さを何mにすればよいか。 v=fd=4.6×102×0.50=2.3×102m/s 音の伝わり方と発音体の振動 →301,302,303,304 解説動画 A (2)波長は(1)と同じなので,図2より1/1/2× 0.50m 入 図 1 10.50 -X3= 2 •BA 4 -×3= 0.75m BO おもりP 図2 入 IT- 15 ・B

(2)の波の数はどういう意味ですか？ １波長ということですか？

290 波の屈折■図は,境界面で接している媒質1と媒 媒質1 質2において, 媒質1から入射した平面波が屈折して媒質 2 へ入っていくようすを表している｡図中の破線は、ある瞬間 境界面 における平面波の山の位置を表している。 波の振動数をf, 境界面における山と山の間隔をd, 媒質1と媒質2において 山を表す波面と境界面のなす角をそれぞれ01, O2 とする。 媒質2 [1) 媒質1での波の波長 入1. 媒質2での波の波長 入を求めよ。 2) 境界面上の点Aにおいて,単位時間当たりに媒質1から届く波の数 N を求めよ。 3) (2) N' は,単位時間当たりに点Aから媒質2へ出ていく波の数に等しい。 このこと N1 から, 媒質1と媒質2における波の進む速さをそれぞれ v1, v2 としたとき, v1と02 例題 56293 の間に成りたつ関係式を求めよ。 21 d A 0₁

なぜ点Cから接線を引くのですか？

基本例題 56 波の屈折 媒質1の中を矢印の向きに進んできた平面波が境 界面 XY に入射し、 屈折して媒質2へ進む。 図はあ る瞬間の入射波の山の波面を示す。 入射波の波長は 3.0cm, 振動数は8.0Hz. 媒質1に対する媒質2の 屈折率は 2.0 とする。 X Y (1) (a) 媒質1の中での波の速さひ は何cm/sか。 AS-803-08-19日 媒質 2 (b) 媒質2の中を進む波の波長 2 は何cmか。 (2) 図の時刻における屈折波の波面 (山を連ねた線)を作図せよ。 08 より, 02= 2=1 媒質2での波の速さは媒質1での波の速さの半分となる。 指針 (2) 2.0 V2 解答 (1) (a) v=fd = 8.0×3.0=24cm/s 3.0 (b) 11 = n12=2.0入2= =1.5cm 2.0 1₂ (2) 右図のように, 媒質1での波の進行 方向BC をかく。 Aで媒質2に入っ た波の速さは, 媒質1での速さの半 分となるから, Aを中心として半径 媒質 1 が 1/2/BC がBCの円をかく。 Cからこの円 に引いた接線の接点をDとすると,AD が屈 折波の進行方向となる。 よって CD が屈折 波の波面と 媒質 1 なり、他も B これと平行 に入射波の 波面とつな がった直線 をかく。 XA C Y 媒質2 半径=12/BC

(3)がtーt0になるのがわからないです 位置がx＝0からxになったからt+t0ではないんですか？

正弦波の式波長 3.0mの正弦波がx軸上を正の向きに進んでおり,時刻t 324 [s] におけるx=0mの媒質の変位y〔m〕がy=0.20sin20 t と表される。 (1) この波の速さを求めよ。 x=0mの媒質の振動が位置x〔m〕まで伝わるのにかかる時間を, x を用いて表せ。 時刻 t〔s] における, 位置 x [m]の媒質の変位y [m] を表す式を求めよ。 1, 例題 75 ヒント (3) y=0.20sin20㎖t と (2)の結果からyの式を導く。

これは公式を覚えてないと解けないですか？

基本例題 53 正弦波の式 281 解説動画 時刻 t[s] における位置 x [m]の変位y [m] が次の式で表される波がある。 y=1.0 sin50(t-*) ・① 10 (1) この波の振幅 A [m], 周期T [s], 波長入 [m], 振動数f[Hz] 波の進む速さ [m/s] と, 波の進む向きを求めよ。 (2) 原点の, 時刻t [s] における変位y [m] を表す式を示せ。 (3) t=1.0s のとき x=5.0m の点の媒質の変位はいくらか。 XC 脂針 y = Asin 2 (t-x) 指針 T 解答 (1) y =1.0sin 50㎖ t - か, y=Asin2z (11) と比較する。 T xC 10 POINT =1.0 sin 2x (25t-256x) 10 t y = Asin2 (1) と比較すると x T A=1.0m また, tとxの係数を比較して 1 1 =25 よって T= T 25 =0.040s 10 1/2=250 よって = =0.40m i 25 = 「f=1」より f=25Hz 「v=fi」 よりv=25×0.40=10m/s 進む向きはxの正の向き。 (2) ①式にx=0m を代入して y=1.0sin50x (t-10)- =1.0 sin 50ml (3) ①式に t=1.0s, x=5.0m を代入して y=1.0 sin 50z (1.0-5.0) =1.0sin25z=0m [注 を整数とすると sin m²=0 正の向きに進む正弦波の式

なぜ振動数は進行波と同じになるのですか？

y[m〕↑ 274 定在波 (定常波) 振幅 0.020m, 振動 数 250Hz, 波長 0.12mの2つの正弦波が一直線 上を互いに逆向きに進み, 重なりあって定在波が できた。 (1) 腹の位置での振動について, 振動数f [Hz] と振幅 A [m] を求めよ。 (2) 節と節の間隔dは何mか。 0 x[m] 例題 52

⑹の解法を教えてください。 次の極限を求めよ。

n- (6) lim 4+(-1)" n→∞ 6--0 4+-622 10 2n +1 6 3 4 + 4+1 h 1

至急！ (３)です なぜ60°になるのか分かりません 教えてください！

思考 ある物体が,原点を中心として, x軸上で周期 6.0 226. 単振動と時間 の単振動をしている。 図の点A,Bは単振動の両端であり, 物体が点A にある時刻を f = 0 とする。 (1) 単振動の振幅はいくらか。 (2) 物体が点Aから原点Oに達するまでにかかる時間はいくらか。 (3) 物体が点Aからx=0.25mの点Cに達するまでにかかる時間はいく らか｡ (4) 縦軸に変位 [m], 横軸に時刻t [s] をとり, t = 0~6.0sにおける x-tグラフを描け。 例題31 ヒント (3)物体は、とき変位が最大なので、初期位相はとなる。 t=0 0.50 A 0.25 C O - 0.50-B

指針からよく分かりません。なぜS2nとS2n-1の極限を調べれば答えが出てくるのか分かりません。SnとしてもSn=2/3-(2n+2)/(2n+3)になるのでは？

補 無限級数の種々の問題 発展問題 例題20 次の無限級数の収束、発散について調べ, 収束する場合は,その和を 求めよ。 指針 Gar ゆえに・ 2 4 3 注意 lim d2n-1=lim n=1n 2 3 したがって, 無限級数は 2n new 2n+1 この無限級数の部分和Snを1つの式で表すことは難しい。 ここでは,まずS2, S2 の極限をそれぞれ調べる。 ともに同じ値αに収束するなら和はα, それ以外な ら発散である。 T a+b+ax+b2+......+an+b+....…を機械的に(a1+a2+......)+(5+62+……...) としてはいけない。 第n項までの部分和をSとする。 2 4 6 6 S2 = 1²/31 - 01/14 + 1/13 - 09/10 +0 09/10 S2n= 5 5 7 7 5 を示せ。 S2n-1=S2n-(-2n+2) = ²/3 2 2 lim S2n=lim -lim (²2-22+3)=-1 n→∞ 2n lim S2n-1 n→∞ 3- 5 7 + 2 + 5 5 - -=1 となり, -1 は0に収束しないから α も0に 1 n 収束しない。したがって, 与えられた無限級数は発散する。 3 4 6 6 8 + 7 7 -=lim n→∞ 1 4 + 9 225 次の無限級数の収束 発散について調べ, 収束する場合は、その和を求めよ。 (1) 1+1/+1/+1 2 3 + + 3 発散する。 答 2 1 2+ ·+... 1 8 9 4 +......+ +......+ 第1節 数列の極限 59・ 1 3n-1 2n 2n+2 2n+1 2n+3 2n 2n+1- 2n+3=/1/2-2n+3 + 2n+1 n 1 2" ·+· 2n+3 n+1 ****** は正の無限大に発散する。 このことを用いて, 2 00 1 +..... が発散すること