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物理 高校生

波線のところで、式の変形が分かりません。

出題パターン 20 2物体の正面衝突 質量mの物体Aに初速度vを与えて 質 量M の物体Bに衝突させたところ、衝突後 の物体AおよびBの速度はそれぞれ右向き を正としてVA, UB となった。 (1)この衝突のはねかえり係数をe として, DA, UB を求めよ。 e=0 のとき, 衝突によって失われた力学的エネルギーはいくらか。 解答のポイント! B 軸の正の向きを確認して, 運動量保存則とはねかえり係数の式を連立して解く。 解法 (1) A, B 全体に着目すると外力の力積量 がないので,運動量保存則より, mv=mv+MvB. ・① 前の運動量後の運動量 また、はねかえり係数の式より 前 A 0 (B (日) で近 づいて くる 0+ e= 後でA, B が離れる速さ 前でA, B が近づく速さ Aは左へはねかえるかも しれないが,とりあえず 右向きに仮定しておく! UB VA で離れ ていく VB - VA == ②大の受 UB VA B Vo ②①に代入して, 3 mv = mvs+M(evo +v^) m-eM VA= Vo, = m+M (1+e)m DBm+M Vo 図6-5 《注》 ここでもしm < eMであるとき DA0 となってAは左にはねかえる。 (2)(完全非弾性衝突) のとき失われた力学的エネルギー 4E は, AE =mv mvo² 2 mv+ = -mv21- m 2 m+M mMvo2 =2(m +M)¨¨ mM (m+M)2 (正の向き) どとして) このエネルギーは衝突時に熱などとして 放出される。五 しゅ) TUR

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数学 高校生

なんで2番の問題はK=0とかあるんですか?

次のxについての方程式の解を判別せよ.ただし,kは実数と する. (1) 2-4x+k=0 精講 (2) kx²-4x+k=0 16-484 16-4k 「解を判別せよ」とは,「解の種類(実数解か虚数解か) と解の個数 について考えて,分類して答えよ」という意味です。ということは、 (1) (2)も2次方程式だから, 判別式を使えばよい!!」と思いたくな るのですが、はたして…...... 次のように分類できる. (i)4-k0 すなわち, k<-2,2<kのとき D<0だから, 虚数解を2個もつ (ii) 4-k=0 すなわち,k=±2 のとき D = 0 だから重解をもつ () 4-k20 すなわち, -2<k<2 のとき D> 0 だから, 異なる2つの実数解をもつ (ア)(イ)より, k= 0 のとき, 実数解1個 FOR 8 k<-2,2くんのとき, 虚数解 2個 k=±2 のとき,重解 2<k<0,0<k<2のとき, 異なる2つの実数解 注 (2)のk=0 の場合と k=±2 の場合は,いずれも実数解を1個も一 ているという意味では同じように思うかもしれませんが, 2次方程 の重解は活字を見てもわかるように元来2個あるものが重なった状態 を指し, 1次方程式の解は、元来1個しかないのです。 だから, 答案 は区別して書かないといけません. 仮に,「kx²-4x+k=0が異な 解をもつ」 となっていたら 「k≠0 かつ D≠0」 となります. 問題文の1行目をよく読んでください. 「次のxについての方程式・・・・・・」 とあります. 「次のxに いての2次方程式 ・・・・・・」とは書いてありません. よって, の方程式は k= 0 となる可能性が残されているのです. だから, のxについての2次方程式…………」 となっていたら、 すでに 「k≠0_ 前提になっていることになり, 解答の ) は不要となります. (1) 2-4x+k=0 の判別式をDとすると, D 4 =4-k だから. この方程式の解は次のように分類できる. (i) 4-k<0 すなわち, k>4のとき DO だから、虚数解を2個もつ D<0 (靴) (ii) 4-k=0 すなわち,k=4のとき D=0 だから,重解をもつ D=0 参考 (i) 4-k>0 すなわち, ん<4のとき <D>0 D> 0 だから, 異なる2つの実数解をもつ (i)~ (ii)より, k>4 のとき, 虚数解2個 k=4 のとき, 重解 しん<4のとき、 異なる2つの実数解 (2) (ア)=0 のとき k=0のときは1次 与えられた方程式は4x=0 (イ)のとさ .. x=0 kx2-4x+k=0 の判別式をDとすると D=4k だから、この方程式の解は 4 方程式なので判別式 は使えない ポイント 判別式は2次方程式でなければ使えないので, 2 数が文字のときは要注意 演習問題 17 (1) 2-(k+1)x+k2=0 を実数とするとき,次の2次方程式の解を判別せよ. (2) kx2-2kx+2k+1=0

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