福田の数学〜対称性を意識しよう〜慶應義塾大学2023年環境情報学部第5問〜球が立方体の辺と接する条件 - 質問解決D.B.(データベース)

福田の数学〜対称性を意識しよう〜慶應義塾大学2023年環境情報学部第5問〜球が立方体の辺と接する条件

問題文全文(内容文):
xy空間において、O(0,0,0),A(1,0,0),B(1,1,0),C(0,1,0),D(0,0,1),E(1,0,1),F(1,1,1),G(0,1,1)を頂点とする立方体 OABC-DEFG が存在する。いま、原点を通る球 S が、立方体 OABC-DEFG のいくつかの辺と接している。以下のそれぞれの場合について、球 S の半径と中心の座標を求めなさい。
※図は動画内
(1)3 つの辺 BF,EF,FG と接する場合
( 2 ) 6 つの辺 AB , AE, BC, CG, DE, DG と接する場合
( 3 ) 4 つの辺 AB, BC, EF, FG と接する場合
(4)4 つの辺 DE, EF, FG, DG と接する場合

慶應義塾大学環境情報学部過去問
単元: #数Ⅱ#大学入試過去問(数学)#図形と方程式#学校別大学入試過去問解説(数学)#慶應義塾大学#数学(高校生)
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):
xy空間において、O(0,0,0),A(1,0,0),B(1,1,0),C(0,1,0),D(0,0,1),E(1,0,1),F(1,1,1),G(0,1,1)を頂点とする立方体 OABC-DEFG が存在する。いま、原点を通る球 S が、立方体 OABC-DEFG のいくつかの辺と接している。以下のそれぞれの場合について、球 S の半径と中心の座標を求めなさい。
※図は動画内
(1)3 つの辺 BF,EF,FG と接する場合
( 2 ) 6 つの辺 AB , AE, BC, CG, DE, DG と接する場合
( 3 ) 4 つの辺 AB, BC, EF, FG と接する場合
(4)4 つの辺 DE, EF, FG, DG と接する場合

慶應義塾大学環境情報学部過去問
投稿日:2023.12.14

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指導講師: 鈴木貫太郎
問題文全文(内容文):
$\begin{eqnarray}
\left\{
\begin{array}{l}
(x+y)^{x-y}=2 \\
2^{y-x},(x+y)=1
\end{array}
\right.
\end{eqnarray},
これを解け.$
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指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):
\begin{eqnarray}
{\large\boxed{2}}\ 一辺の長さが1である立方体QACB-CFGEを考える。\hspace{130pt}\\
\overrightarrow{ OA } = \overrightarrow{ a },\ \overrightarrow{ OB } = \overrightarrow{ b },\ \overrightarrow{ OC } = \overrightarrow{ c },\ とおき、実数s,tに対し\\
点P,Qを\\
\overrightarrow{ OP } =(1-s)\overrightarrow{ a } +s\ \overrightarrow{ b }+s\ \overrightarrow{ c },\ \ \overrightarrow{ OQ } =\overrightarrow{ a } +t\ \overrightarrow{ b }+(1-t)\ \overrightarrow{ c }\\
を満たす点とする。\\
(1)点Pは直線\boxed{\ \ あ\ \ }上にあり、点Qは直線\boxed{\ \ い\ \ }上にある。\\
(2)直線\boxed{\ \ あ\ \ }と直線\boxed{\ \ い\ \ }とは\boxed{\ \ う\ \ }\\
\\
\boxed{\ \ う\ \ }の選択肢\\
(\textrm{a})一致する \ \ \ (\textrm{b})平行である \ \ \ (\textrm{c})直交する \ \ \ (\textrm{d})交わるが直交しない \ \ \ \\
(\textrm{e})ねじれの位置にあって垂直である \ \ \ (\textrm{f})ねじれの位置にあって垂直でない \ \ \ \\
\\
(3)線分PQの長さは、s=\boxed{\ \ え\ \ },\ t=\boxed{\ \ お\ \ }\ のとき最小値をとり、\\
このときPQ^2=\boxed{\ \ か\ \ }\ である\\
\\
\boxed{\ \ え\ \ }\ \boxed{\ \ お\ \ }\ \boxed{\ \ か\ \ }\ の選択肢\\
(\textrm{a})0\ \ \ (\textrm{b})\frac{1}{6}\ \ \ (\textrm{c})\frac{1}{4}\ \ \ (\textrm{d})\frac{1}{3}\ \ \ (\textrm{e})\frac{1}{2}\ \ \ (\textrm{f})\frac{2}{3}\ \ \ (\textrm{g})\frac{3}{4}\ \ \ (\textrm{h})1\ \ \ (\textrm{i})\frac{4}{3}\ \ \ (\textrm{j})\frac{3}{2}\ \ \ (\textrm{k})2\ \ \ (\textrm{l})3\ \ \ \\
\\
(4)s,tが0 \leqq s \leqq 1,\ 0 \leqq t \leqq 1\ の範囲を動くとき、線分PQの中点Mの動く領域は\\
\boxed{\ \ き\ \ }\ であり、その面積は\frac{\sqrt{\boxed{\ \ オ\ \ }}}{\boxed{\ \ カ\ \ }}\ である。\\
\\
\boxed{\ \ き\ \ }の選択肢\\
(\textrm{a})正三角形\ \ \ (\textrm{b})直角二等辺三角形\ \ \ (\textrm{c})直角二等辺三角形でない直角三角形\ \ \ \\
(\textrm{d})直角二等辺三角形でない直角三角形でもない三角形\ \ \ (\textrm{e})正方形\ \ \ (\textrm{f})正方形でない長方形\ \ \ \\
(\textrm{g})長方形でない平行四辺形\ \ \ (\textrm{h})並行四辺形でない四角形\ \ \ (\textrm{i})五角形\ \ \ (\textrm{i})六角形\ \ \ \\
\\
(5)s,tが0 \leqq s \leqq 1,\ 0 \leqq t \leqq 1\ の範囲を動くとき、線分PQが通過する領域の体積は\\
\frac{\boxed{\ \ キ\ \ }}{\boxed{\ \ ク\ \ }}\ である。
\end{eqnarray}

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問題文全文(内容文):
これを解け.
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問題文全文(内容文):
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f(x)-x²f'(x)=k²x³-kx+5
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