福田の入試問題解説〜東京大学2022年理系第３問〜点の存在する条件と領域の面積 - 質問解決D.B.（データベース）
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福田の入試問題解説〜東京大学2022年理系第３問〜点の存在する条件と領域の面積

問題文全文(内容文)：
\begin{eqnarray}
{\Large\boxed{3}}\ Oを原点とする座標平面上で考える。座標平面上の2点S(x_1,y_1),T(x_2,y_2)\\
に対し、点Sが点Tから十分離れているとは、\\
|x_1-x_2| \geqq 1　または　|y_1-y_2| \geqq 1\\
が成り立つことと定義する。\\
不等式\\
0 \leqq x \leqq 3,　0 \leqq y \leqq 3\\
が表す正方形の領域をDとし、その2つの頂点A(3,0),　B(3,3)を考える。\\
さらに、次の条件(\textrm{i}),(\textrm{ii})を共に満たす点Pをとる。\\
(\textrm{i})点Pは領域Dの点であり、かつ、放物線y=x^2上にある。\\
(\textrm{ii})点Pは、3点O,A,Bのいずれからも十分離れている。\\
点Pのx座標をaとする。\\
(1)aのとりうる値の範囲を求めよ。\\
(2)次の条件(\textrm{iii}),(\textrm{iv})をともに満たす点Qが存在しうる範囲の面積f(a)を求めよ。\\
(\textrm{iii})点Qは領域Dの点である。\\
(\textrm{iv})点Qは、4点O,A,B,Pのいずれからも十分離れている。\\
(3)aは(1)で求めた範囲を動くとする。(2)のf(a)を最小にするaの値を求めよ。
\end{eqnarray}

2022東京大学理系過去問
単元： #数Ⅰ#数Ⅱ#大学入試過去問(数学)#数と式#集合と命題（集合・命題と条件・背理法）#図形と方程式#軌跡と領域#学校別大学入試過去問解説(数学)#東京大学#数学(高校生)
指導講師： 福田次郎
問題文全文(内容文)：
\begin{eqnarray}
{\Large\boxed{3}}\ Oを原点とする座標平面上で考える。座標平面上の2点S(x_1,y_1),T(x_2,y_2)\\
に対し、点Sが点Tから十分離れているとは、\\
|x_1-x_2| \geqq 1　または　|y_1-y_2| \geqq 1\\
が成り立つことと定義する。\\
不等式\\
0 \leqq x \leqq 3,　0 \leqq y \leqq 3\\
が表す正方形の領域をDとし、その2つの頂点A(3,0),　B(3,3)を考える。\\
さらに、次の条件(\textrm{i}),(\textrm{ii})を共に満たす点Pをとる。\\
(\textrm{i})点Pは領域Dの点であり、かつ、放物線y=x^2上にある。\\
(\textrm{ii})点Pは、3点O,A,Bのいずれからも十分離れている。\\
点Pのx座標をaとする。\\
(1)aのとりうる値の範囲を求めよ。\\
(2)次の条件(\textrm{iii}),(\textrm{iv})をともに満たす点Qが存在しうる範囲の面積f(a)を求めよ。\\
(\textrm{iii})点Qは領域Dの点である。\\
(\textrm{iv})点Qは、4点O,A,B,Pのいずれからも十分離れている。\\
(3)aは(1)で求めた範囲を動くとする。(2)のf(a)を最小にするaの値を求めよ。
\end{eqnarray}

2022東京大学理系過去問
投稿日：2022.02.26

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(2)(1)で求めた$c$について、$a,b$が条件$a \lt c \lt b$を満たすとする。このとき
連立不等式
$f(x) \lt 0$　かつ　$g(x) \lt 0$
が解をもつための必要十分条件を$a,b$を用いて表せ。
(3)一般に$a \lt b$のとき、連立不等式
$f(x) \lt 0$　かつ　$g(x) \lt 0$
が解をもつための必要十分条件を求め、その条件を満たす
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(1)$\overrightarrow{OP}\bot\overrightarrow{OA}$, $\overrightarrow{OP}\bot\overrightarrow{OB}$, $\overrightarrow{OP}\bot\overrightarrow{OC}$=1　を満たす点Pの座標を求めよ。
(2)点Pから直線ABに垂線を下ろし、その垂線と直線ABの交点をHとする。
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