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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

微積分のこの問題の解説をお願いしたいです🙇‍♀️

8 標準 10分 解答・解説 p.94 akは定数で0<a<1. k>0とする。 関数f(x)をf(x)=ex² とし, x≧0 において、放物線y=f(x) と直線y=f(a) とy軸とで囲まれた図形の面積をSi とし, 放物線y=f(x) と直線y=f(a) と直線x=1 とで囲まれた図形の面積をS2 とする。 また、A~Fを次の値とする。 (iv) ア D=ff(a)dx, E = f*f(a)dx, F=ff(a)dx (1) 下の(i)~(v)について、正しい記述を次の⑩~②のうちから一つずつ選べ。 (i) ア (v) A=∫f(x)dx, B= =Sf(x)dx, c= カ イ ⑩αの値に関係なく、 常に A≦D が成り立つ。 ①aの値に関係なく、 常に A≧Dが成り立つ。 ②αの値に関係なく、 常に A≦Dも、 常にA≧Dも成り立たない。 イ ⑩ α の値に関係なく、 常にB=3E が成り立つ。 ① α の値に関係なく、 常に 3BE が成り立つ。 ②αの値に関係なく、 常に B = 3E も、 常に 3BE も成り立たない。 (2) S1 = S2 となるときのαの値を求めたい。 このとき 0 α の値に関係なく、 常にC<Fが成り立つ。 ①αの値に関係なく、 常に C > Fが成り立つ。 ②αの値に関係なく、 常に C <Fも、 常に C Fも成り立たない。 I ⑩ α の値に関係なく、 常に A = B+C が成り立つ。 ①αの値に関係なく、 常に A = | B-C | が成り立つ。 ②αの値に関係なく、 常に A = B+C も、 常に A = | B-Cも成り立たない。 オ ⑩ α の値に関係なく、 常にD=E+F が成り立つ。 ①α の値に関係なく、 常に D = | E-F | が成り立つ。 ②αの値に関係なく、 常にD=E+Fも、 常にD= | E-F | も成り立たない。 (3) B=Cとなるとき =ff(x) dx. については、当てはまるものを. 次の⑩~②のうちから一つ選べ。 @A=D ①B=F ②C=E |H| ケ である。 ケ ⑩ S> Sz ① S1 = S2 ② S <Sz I 4 カ キ ク カ が成り立つので、 a=- ケ キ ク である。 に当てはまるものを、次の⑩~②のうちから一つ選べ。

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数学 高校生

この例題9の⑶の問題でaについて整理することまではわかるのですがそのあと何をしてるのかがわからないので教えてください。

22 X 121(3) X 12) 重要 例題 9 掛ける順序や組み合わせを工夫して展開 (2) 次の式を計算せよ。 (1)(x-1)(x-2)(x-3)(x-4) (2) (a+b+c)^2+(b+c-a)+(c+a-b)2+(a+b-c)2 (3) (a+b+c)(a²+b²+c²-ab-bc-ca) 指針 前ページの例題同様, ポイントは掛ける順序や組み合わせを工夫すること。・・・ (1) 多くの式の積は、 掛ける組み合わせに注意。 4つの1次式の定数項に注目する。 (-1)+(-4)=(-2)+(-3)=-5であるから 解答 (1) (与式) = {(x-1)(x-4)}×{(x-2)(x-3)} ={(x2-5x)+4}×{(x2-5x)+6} 練習 ③9 (x-1)(x-4)×(x-2)(x-3)=(x2-5x+4)(x2-5x+6) 共通の式ー 5x が出る。 (2) おき換え を利用して、計算をらくにする。 b+c=x, b-c=yとおくと (5₁)=(x+a)²+(x-a)²+(a−y)²+(a+y) ² (3) ( )内の式を1つの文字αについて整理してみる。 CHART 多くの式の積掛ける順序・ 組み合わせの工夫 p=x-10x+35x²-50x+24 (2) (5)={(b+c)+a}²+{(b+c)-a}² =(x2-5x)'+10(x2-5x) +24 =x-10x3+25x2 +10x²-50x+24 (0+d=4a²+46² +4c² (3) (与式)={a+b+c)}{a²-(b+c)a+b²-bc+c2} =a³+{(b+c)-(b+c)}a² +{a_(b-c)}+{a+(b-c)}^ =2{(b+c)^+α²}+2{a²+(b-c)2} =4a²+2{(b+c)²+(b-c)²} =4a²+2.2(62+c2) 0000 +{(b2-bc+c2)-(b+c)"}a+(b+c)(62-bc+c2) 基本7.8 =a³-3bca+b³ + c³ =a³ + b³ + c³-3abc 400.000 < x2-5x=tとおくと (t+4)(t+6) =t2+10t+24 (x+y)2+(x-y)^ =2(x²+y2) となることを 利用。 ◄(a+O) (a²-▲▲a+) とみて展開。 ②1 P=-2x²+ 次の式を展開せよ。なお, (4) は上の例題(3) の結果を利用してもよい。 (1) (x-2)(x+1)(x+2)(x+5) (2)(x+8)(x+7)(x-3)(x-4) (3) (x+y+z) (-x+y+z)(x-y+z)(x+y-z) (4) (x+y+1)(x2+y^2-xy-x-y+1) ◄(b+c)(b²-bc+c²)=b³ + c³ (3) の結果は公式として使 ってよい。 EXER ③2 (1) 3x2-2 (2) ある 〔(3) 類防衛大] (p.23EX6 が-3 3 次の計算 (1) 5xy2 (3) (-2 ③4 次の式を (1) (a- (3) ( 2c (5) (xi (7) (1 ③5(1)( 数に (2) I で ④6 次の (1) (2) HINT

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数学 高校生

数学Aです。 (2)の(ⅱ)と(3)の解き方がわかりません。 詳しく教えてください

解答編 p.53 21 図1のような一辺の長さが1の立方体ABCD-EFGH がある。 次の問いに答えよ。 (1) 立方体ABCD-EFGHの面の数 はア,頂点の数はイ,辺の 数はウエである。 図2のように,立方体から3か所 を切り取ると,面の数はオ , 頂 点の数はカ 辺の数はキだ けそれぞれ増加する。 図1 一般に, 凸多面体, すなわちへこ みのない多面体の頂点の数をひ辺の数をe, 面の数をfとするとクが成り立つ。 ア クに当てはまるものを, ①~⑤の キ に当てはまる数を答えよ。 また, うちから一つ選べ。 ⑩ v-e+f=2 ① ute-f=2 ③e-f-v=2 ④f-e-v=2 ~ ある。 (2) 図3のように, 図1の立方体ABCD-EFGHの辺BC上に点 P を,辺 CD 上に点 Q を,CP=CQ=1/12 となるようにとった。 また, 辺DH上には点Xをとった。 (i) 立方体ABCD-EFGH を,3点P, Q, Eを通る平面で立 方体を切ると、その切り口はケになる。 に当ては まるものを、⑩~⑤のうちから一つ選べ。 ⑩ 三角形 ① 四角形 ③六角形 ④ 七角形 - また,四面体 CPQG の体積が 12 (ii) 線分PG, GX, XQ の長さの和 PG+GX+XQ の最小値は - △PQGの面積は 長さは CI= ナ B テ EL ト ②e-f+v=2 ⑤f-ve=2 (3)図3において,CP=CQ=t とすると, APQ が正三角形になるのは t=√√√√ タ のときである。 となる。 ② 五角形 ⑤八角形 B になるのは t=- チ SEL コ サ 図2 時間 12分 + Q 図3 シス t IX 塩H 6 図形の性質 で のときである。 このとき であり, 点Cから △PQGに引いた垂線を CI とすると, CI の

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数学 高校生

写真の下線部はトルエンを中性条件下、過マンガン酸カリウムで酸化した時の半反応式なんですが、酸性条件下の時も、半反応式での生成物は安息香酸イオンになんですか?

+ KOH + H20 補足欄 芳香族化合物と溶媒 芳香族化合物は中 和されて塩になって いるとき以外は水に 難溶である。 芳香族化合物はジ エチルエーテルやベ ンゼンのような有機 溶媒によく溶ける。 ただし, ベンゼン スルホン酸は水に溶 けて強酸性を示し, ジエチルエーテルに 溶けない。 同様な反 共有結合性物質中の各原子の酸化数は,各結合ごとに共有 電子対を電気陰性度の大きい方の原子にすべて属するとして定 義している。 ある原子に属する電子がx個減ると酸化数が増 加し,x個増えると酸化数がx減少する。 トルエンから安息香酸への酸化の場合は次のようになる。 H • HD (HO) HOP -H OHOH. H OH 「変化するところだけ考えると, トルエンのC-H結合の電子対は すべてC原子に属するが, 安息香酸のC-O, C= 0結合の電子 対はすべて原子に属する。その結果,炭素原子に属する電子 が6個減るので、電子を6個失い相手に与える。 中性条件下の酸化還元反応なので、電荷のつり合いに OH LON を用いると、反応式は次式のように表される。 → CiHsCH3 +7OH -- C6H5COO +5H2O +6e MnO4 + 2H2O + 3e ¯ MnO2 +40H ① 式 + ②式×2(e-消去) より CHgCH3 +2MnO4 CeHCOO+2MnO2 + OH +H2O とより、ブ フェノールだけが遊離 するので、これをジ エチルエーテルで抽 出する。 残った水浴 液に塩酸を加えると 安息香酸の結晶が析 出する。 BAHORND 121

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