全くわかりません。 有識者さんどなたかよろしくお願いします…

[V) PATEICOLE I ZE ST 点にした仕事を求めよ. 【問2】図のように, 一部を切り取った半径 R の円環の左端に,鉛直上方から質量mの おもり落とし, 円環に沿って滑らせる. 最下点をおもりが通過したときの時刻を t = 0, 速さがuであったとして, 以下の問に答えよ.ただし、 重力加速度の大きさをg, 円 環とおもりの間には摩擦は無いものとする.また, 円環の中心を原点とし, 鉛直下向き を軸,水平右向きを軸にとることにし.また,回転角0 は,軸から反時計回り を正の方向として測ることにする. L (i) 時刻におけるおもりの回転角が9(t) であったとして,円環上におけるこのおも りの運動方程式を,円の接線方向と法線方向に分けて書き下せ. (円運動の加速 度については、最後のメモを参照。 作用する力を接線方向と法線方向に分解して それぞれについて運動方程式を立てよ) ( ) 接線方向の運動方程式の両辺に(t) をかけてから、tについての積分を実行*1することで, é(t) と(t) の関係式を導け. この際、積分定数は初期条件を満たす様に定める必要があることに注意せよ。 (iii) 力学的エネルギー保存則の成立条件を述べたうえで、この問いについては力学的エネルギー保存則が成立することを 示せ 円環の断面図 1 VO + C N (iv) 最下点を位置エネルギーの基準点として, 力学的エネルギー保存則の式を書き下し, それが (ii) で求めたものと一致す ることを示せ. 検索 (v) おもりが角8(t) の位置にあるとき, おもりが円環面より受ける垂直抗力 N を 8(t) を用いて表せ.((ii) の関係式と運動 方程式の法線成分を用いて0(t) は使わないようにせよ) (vi) No=2√gRのとき, おもりはどの高さまで上がることができるか.最下点からの高さで答えよ. @ mg (vii) 「最上点まで, 円環に沿って上がるための の下限を求めよ。」 という問に対して,ある学生が 「最上点においての速 度』がゼロを超えればよい.最下点と最上点で力学的エネルギー保存則を立てて 1/12mg = 1/12m² +2mgR>2mgR. これより となる」 のように答えたが,すでに (vi) で見たようにこれは誤りである。 この学生の解答のどこ 2vgR FUJITSU に誤りがあるのかを述べたうえで, 正しい解答を与えよ. メモ: 円運動の加速度 半径Rの円運動をする質点の位置をr= R (cos0i + sin j) のように表すとき (0は時刻のときの中心角), 加速度は a = RÖ (-sini + cos 0j) - RO² (cos 0i+ sin(j) と表される.なお, sin Oi + cos dj は円の接線方向の単位ベクトルで, cos di + sin Oj は円の法線方向の単位ベクトル である. -

途中式お願いします。

[8] 扇形の半径、中心角が次のように与えられているとき,扇形の弧の長さと面積Sを求めよ. ただし, 角の単位は [rad] である. π (2) 半径 9, 中心角 2 3 (1) 半径 3, 中心角 [9] 扇形の半径を中心角を0, 弧の長さを1, 面積をSとするとき、以下に指定された値を求めよ. ただし, 角の単位は [rad] である. (1)r=6,l=30 のとき, 0, S (2) r = 4, S = 40 のとき, 0, l

教えてください。

次の図形の面積を求めよ。 ぎりみ 済 1 -7 cm の多(2) 5 は でい ケ/ ち 銀出く 144° 4.5 cm 15 cm (円周率を元とする。) -5 cm をとる。 右の図は,1辺の長さが6cmの正方形の内部に, 半径が6cmの円弧を 2つかいたものである。円周率を元として, 斜線部分の面積を求めよ。 2つの扇形の面積の和から, 正三三角形の面積をひくと求められる。 2 (考え方 華学端食の水 い の消の G-)+·+(G-) +G13)1 代 ⑥ の示 副事 と 単野残式平の玉O代や釜半 AB=25, BC=20, ZC=90° である△ABC において,右の 図のように頂点Cから辺 ABへ垂線 CD を引く。このとき, 次の の五 013。 問いに答えよ。 (1) 線分 CD の長さを求めよ。 3 A D 平のの人 200 三平方の定理から, ACの長さがわかり, △ABCの 面積を2通りに表すことによって CDが求められる。 また,三角形の相似を利用することもできる。 考え方 B O1 京 お (2) AACD と△BCD の面積の比を求めよ。サ更野8.1=3.V 考え方 2つの三角形の底辺を AD, BDとみると,高さは等しいので AD:BD を求める。 0 1020 30 【園関時3図番 (0 右の図は,底面の半径が9cm, 母線の長さが12 cmの円錐 である。円周率を元として,次の問いに答えよ。 (1) この円錐の体積を求めよ。 4 12 cm 9 cm 考え方 円錐や角錐の体積は -x(底面積)×(高さ)購画 す る 関囲群e (2) この円錐の表面積を求めよ。 考え方 展開図をかいて, 側面にあたる扇形の中心角を求める。

黒で線を引いた条件はどこから出るんですか?

(1) 定数aを含んだ方程式の表す曲線が,aの値にかかわらず通る (2) 2つの曲線の交点ですから連立方程式の解を求めますが, yを消去すると 基礎問 109 面積(M) …① を考える。 (1) 放物線①がaの値にかかわらず通る定点を求めよ。 (2) 放物線①と円 2+y=16 a=のとき、放物線①と円②で囲まれる部分のうち, h% 放物線 y=ar_12a+2 …2の交点のy座標を求めょ 線の上側にある部分の面積Sを求めよ。 精講 等式と考えます(4137). 方程式にして解きます。 (3) 面積を求めるとき, 境界線に円弧が含まれていると,扇形の面積を求める ことになるので,中心角を求めなければなりません.だから,中心Oと接占 を結んだ線を引く必要があります。もちろん, 境界線に放物線が含まれるの で,定積分も必要になります。 解 答 (1) y=ar°-12a+2 より a(r-12)-(y-2)=0 これが任意のaについて成りたつので [-12=0 aについて整理 : =±2/3,y=2 リ-2=0 よって,①がaの値にかかわらず通る定点は (土2,3,2) [リ=az'-12a+2 …① +y°=16 のより, ポ=16-y。だから, ①に代入して 40 s)

赤線のところが分かりません。 なぜm=0を①②に代入したら(2,0) となり、(2,0)は軌跡上の点と言える。 となるようですが、なぜm=0をそれぞれに 代入したらいいと分かるのでしょうか？

の カコナ(ーり・みデー0 だから, の ⑨は直交する. (9 ⑰ (より, ④ ⑧の交点をPとすると ①+⑨ より, ンA4PB=90* よって, 凡周角と中心角の関係よりPは 2 点 A, を朝径の腐端とする貼周上上にある. この円の中 作は4Bの中点で1 1) | また, 4B=2/2 より, 半径は72 | *って, 2-り人サ(⑫-7)ニ2 ここで, ⑦は》 草と 一表することはなく. ②は直線 7=2 と一致する