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数学 高校生

なぜcosθ≠1なんですか？ また、x0<x<1の議論はしなくて良いのですか？

標問 44 不等式の成立条件 (051) US( 不等式 1-ar≦cOS が任意の実数xに対して成り立つような定数αの 範囲を求めよ. (早稲田大) 精講 図形的には,y=cosx の下方に納 まる限界の放物線を求めることが問 (x)" 題です.そこで,標問 39の方針にしたがって文 宇定数を分離し: 450-(0) 2 2 0 1-cos x az. x² 2 右辺の関数の最大値を求めるという考え方もでき ますが,面倒です. SPO4 ここは,単に f(x)=cosx+ax²-1≧0 が成り立つようなαの範囲を求めると考えた方 が簡単です.その際, f(x) は偶関数なので,xの 変域を≧0に制限できることに注意します。 また, f'(x)=-sinx+2ax の符号の変化はわかりにくいので,もう一度微分 するのがよいでしょう. 「解法のプロセス =f(x) とおく 右左辺 変域を 0 に制限 ↓ f'(x)はわかりにくいので f(x) を調べる 解答> a≧0とすると 1-ax2≧1>cOS x を満たすxがあるので, α>0 である. 不等式の両辺は偶関数だから たとえばx= TANS G>>0) 0²) f(x) =cosx+ax²-1≧0 (x≧0) 02 ◆xの変域を制限する が成り立つαの範囲が求めるものである. f'(x)=-sinx+2ax f"(x)=-cosx+2a f'(x) の符号は不明なので cul \
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数学 高校生

(2)について、なぜ解と係数の関係で作った2次方程式の解は、条件を満たす数になるのでしょうか。

-1+√51-1-√51 を2つの解とする2次方程式を1つ作れ。 2 2 和が 3. 積が3である2数を求めよ。 • ◇(1) 2次方程式の作成 2数が与えられたら,まず2数の和 積を計算する。 2 数α,βを解とする2次方程式の1つは (a+B)x+αβ=0 (x-a)(x-β)=0 *0 積 この左辺を展開すると マイナスに注意 (2)pgの2数をα βとすると a+β=p.aβ=q 解答 したがって,解と係数の関係から, 2次方程式px+g=0の2つの解が求める2炎 和積 となる。 (1)2数の和は1+√5i+-1-5i=-1. 2 2 2数の積は1+5i-1-5i_(-1)-(√5) _ 2 4 32 -1+√5i 2 -1-√5i B= 2 3 よって、 求める2次方程式は x2+x+ =0 ① これでも正解。 2 ①の両辺を2倍して 2x2+2x+3=0 係数を整数にする。 (2) 2数をαβとすると α+β=3, aβ=3 -200+ したがって,α β は2次方程式 x2-3x+3=0の2つの解で ある。この2次方程式を解いて x= 3±√3i 2 よって, 求める2数は 3+√3i 3-√3i 2 2 (和)x+(積) = 0 a+β=3, aβ=3を連立し て解くよりも早い。 2次方程式を作成する問題の答案 (1)解答の①の両辺を4倍した 4x2+4x+ 6 = 0 なども誤りではないが, 2次方程式を求める問 題では,その係数が最も簡単なものを考えるのが普通である。 (2) 上の解答では,理解しやすくするためにα, β を使ったが,実際の答案では, 「和が3,積が3である2数は2次方程式 x2-3x+3=0の解である」 としてもよい。 練習 46 (1) 次の2数を解とする2次方程式を1つ作れ。 (ア) 3, -5 (イ) 2+√5.2-√5 () 3+4i, 3-4i (2) 和と積が次のようになる2数を求めよ。 (ア)和が7. 積が3 (イ) 和が -1, 積が1
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数学 大学生・専門学校生・社会人

2階定係数線形常微分方程式についてです。 この問題には答えのみが着いており解説はついていないものです。答えのみであれば正しいと分かったのですが、問題文にある、M(x)についてを全く使わずにその答えが出てしまいました。そのため本当に正しい解き方だったのか、たまたま正解していた... 続きを読む

練習問題2 図のような, 両端がピン (回転支点)で移動しない長さの長柱(0≦x≦りに, 上から軸方向に荷重をかけると、下から荷重と同じだけの反力が働く。 荷重を次第に大き くしていき, 弾性座屈荷重Pに達したとき,この柱は図のような座屈を起こした。 座屈が始まるときの柱のたわみぃ (x)は, P=E1k2 を満たす正の数をkとして, v"(x) = −k²v(x) であることが知られている。 ただし曲げ剛性EIは定数である。 このとき,両端は移動しないのでたわみは0となり, v(0)=v(1) = 0 である。 また,両端がピンなので曲げモーメントM(x)=-EIv" (x)は0となり, M(0)=M(l) = 0 である。 これらの関係から(x), P, および座屈長さ (波長の半分) を求めなさい。 (補足: 長柱の座屈の問題において, v(x)の方程式は, 微分方程式を解くことによって求 まることが知られている) 00 P
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