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理科 中学生

全く意味が分かりません。 教えて欲しいです。

7. 次の文章の()内に適当な数値または数式を入れなさい。 ただし、 質量I kg の物体に働く重力の 大きさを1ON、IhPa=100N/m? として計算すること。 表1は3か所の高度で測定した大気圧である。 高度 0-1000mの範囲で高度x[m]での大気圧 P[hPa]をxの1次式で表すと、 表1 高度[m]| 大気圧 (hPa] 5000 540 1000 897 1013 0 P=1013-( ア )x となる。この式がそのままI000m より上空でも使えるとすると、 高度5000mでの気圧は(イ ) [hPa] で あり、表1の測定値と合わない。 このようなくい違いは、高く上るにつれて大気の密度が導くなることを 見落としたためてある。そこて、大気の密度も次第に減少することを考慮に入れた大気柱の模型を考える。 右図は、地表から真上にのびる底面積Im?の円柱の大気柱をAとBの位置で B 分けて見たものである。 Aから Bまでの大気圧は、地表より上にある全部の大気 の重さによって生じる。同様に、 Aでの大気圧は、Aより上にある全部の大気の 重さによって生じ、 Bでの大気圧は、 Bより上にある全部の大気の重さによって 生じる。この大気柱の中で上下の空気の流れがないとき、物体にはたらく力のつ り合いと同様に大気柱にはたらく力がつり合うと考えてよい。図に示した『大気 柱 AB』にはたらく力はつり合っている。 Aを高度500m、 Bを高度1000m の位置とし、大気柱 ABの大気の平均密度をC[kg/m°]とする。 Aの下から『大気柱 AB』を押し上げる大気圧を Pi[hPa]、B の下から「大気柱 AB」を押し上げる大気圧を P2[hPa]とすると、 Pi-P2=C×( ゥ ) · . .① という関係式が成り立つことがわかる。 の式は『大気柱 AB」にはたらく力のつり合いから得られたものであるが、全く同様の関係式が地表から A までの 500m の大気圧に対しても成り立つ。 この大気柱の大気の平均密度を C[kg/m°]、地表の大気圧を Po[hPa]としたとき、 ①のしきの( ゥ )を用いて、 Po-P=C'x( ゥ ) · . ② という関係式が成り立つ。 高度 Om での大気圧が 1013hPa、 大気密度が1.25kg/m?、 高度 1000mでの大気圧が 897hPa、大気密度が 1.09kg/m3の時、 大気柱の平均密度は両端での大気密度の平均値であるとして高度500m での大気圧P、を O、のの式を用いて求めると( エ )hPaとなる。 P。 地表

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数学 高校生

解答の、t=±√10のときD=0で、〜の行から、なぜこの作業をするのかが分からなくなりました。教えてください。

実数x, yがx°+y°%=2 を満たすとき, 2x+yのとりうる値の最大値と最小値を 指針>条件式は文字を減らす方針でいきたいが, 条件式x°+y°=2から文字を減らしても, 重要 例題119 2変数関数の最大 最小 (4) 187 OOの vがx+y"=2 を満たすとき, 2x+yのとりうる値の最大値と最小値を [類南山大) 基本 98 2x+yはx, yについての1次式であるからうまくいかない。 そこで,2x+y=tとおき, これを条件式とみて文字を減らす。 計算しやすいように y=t-2xとして yを消去し, x+y°=2 に代入すると x?+(t-2x)=2となり, xの2次方程式 になる。 この方程式が実数解をもつ条件を利用すると, tのとりうる値の範囲が求められる。 実数解をもつ → D20 の利用。 31 1 CHART最大·最小 3Dt とおいて, 実数解をもつ条件利用 CHYBI 解答 2x+y=tとおくと これをx+y°=2に代入すると ソ=t-2x の 実数 a, b, x, yにつ いて,次の不等式が成り立つ (コーシー·シュワルツの不 等式)。 参考 x°+(t-2x)°=2 5x2-4tx+t°-2=0 整理すると このxについての2次方程式②が実数解をもつための条件は, 2の判別式をDとすると (ax+by)<(a+b)(x*+y°) [等号成立は ay=bx] D20 a=2, b=1 を代入すると 『ここで -=( 2=(-2t)-5(-2)=-(-10) 4 x°+y°=2 であるから (2x+y)°<10 D20から t2-10S0 よって これを解いて ーV10 Stい/10 -V10 <2x+y</10 (等号成立はx=2y のとき) このようにして, 左と同じ答 えを導くことができる。 -4t_2t をもつ。 三 t=±V10 のとき D=0 で, ②は重解x=- 2.5 5 2/10 V10 のから y=± t=+V10 のとき x=± 5 5 (複号同順) V10 とる。 2/10 xミ 5 のとき最大値、10 したがって y= 5 2/10 V10 のとき最小値 -V10 5 リミー x= 5

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数学 高校生

(2)です。 2枚目でマーカーをつけたところで、なぜ4をかけているかわかりません。 √D/4=1/2√2だから、1/2をかけるのではないのですか?

例題36 x, yの2次式の因数分解 S (1) yについての2次式9y°-12y+16-4k が完全平方式となるような, 実数の定数kの値を求めよ。 2x°+ xy-2y°+ 4x+5y+kがx, yの1次式の積となるように定数k の値を定め,x,yの1次式の積の形で表せ。 完全平方式…(整式)°の形で表すことができる整式 = (x+Oy+△) (x+ロッ+▽) (*) となってほしい。 《CAction 2次式の因数分解は, 2次方程式の解を利用せよ 例題35 1つの文字に着目 xに着目すると = x°+(y+4)x- (2y?-5y-k) xについての方程式 の解 x= [yの式],yの式 = (x- Lyの式」)(x-[yの式」) と因数分解される。 → (*)のようになるのは, どのような解をもつときか? 解(1) 9y?-12y+16-4k=0 の判別式を Dとすると,左辺 が完全平方式となるための条件は ay? + by +cが完全平方 式となる。 → ay°+by+c=0 が 重解をもつ。 →判別式 D=0 D= 0 D =(-6)?-9(16-4k) = 36k-108 4 36k- 108 = 0 より k=3 (2) x°+xy-2y+ 4x+5y+k=0 とおいて, x についてい x°+(y+4)x-(2y°-5y-k) = 0 ニッー4±VD 整理すると 例題 xについて解くと x= 35 D,= (y+4)°+4(2y°-5y-k) は8次方 D、 はこのx についての 2次方程式の判別式であ ただし = 9y°-12y+16-4k Sでき e る。 よって +(y+4)x-(2y-5yーk)ると D20 ーリー4+VD エメー4-D Aax + bx+c==0 の解を a, Bとすると ax° + bx +c 三 x x 2 2 これがx, yの1次式の積となるための条件は, Dがy についての完全平方式となることである。 このとき,(1)より k=3 k=3 のとき,D, = (3y-2)° であるから x°+(y+4)x-(2y° -5y-3) ーyー4+(3y-2) = a(x-a)(x-B) k=3 のとき D、%3D9y?-12y+16-4k = 9y°-12y+4 = (3y-2)? ニyー4-(3y-2) ] 2 2 = {x-(y-3)}{xー(-2y-1)} = (x-y+3)(x+2y+1) 練習36 15x°+2.xy-y°+2kx+kがx, yの1次式の積となるように定数kの値を定 め,x, yの1次式の積の形で表せ。 ただし, kは kキ0 の実数とする。 69 → p.76 問題36 ー章|32次方程式 思考のプロセス|

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