青山学院大 放物線の中の四角形 - 質問解決D.B.(データベース)

青山学院大 放物線の中の四角形

問題文全文(内容文):
$f(x)=-x^2+4x$
原点$O,A(4,0),P(p,f_{(p)}),Q(q,f_{(q)})$ $(0\lt p\lt q\lt 4)$
四角形$OAQP$の面積の最大値を求めよ.

青山学院大過去問
単元: #数Ⅰ#数A#大学入試過去問(数学)#数と式#図形の性質#図形と計量#一次不等式(不等式・絶対値のある方程式・不等式)#学校別大学入試過去問解説(数学)#数学(高校生)#青山学院大学
指導講師: 鈴木貫太郎
問題文全文(内容文):
$f(x)=-x^2+4x$
原点$O,A(4,0),P(p,f_{(p)}),Q(q,f_{(q)})$ $(0\lt p\lt q\lt 4)$
四角形$OAQP$の面積の最大値を求めよ.

青山学院大過去問
投稿日:2023.06.17

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$\displaystyle
acx^2+(ad+bc)x+bd=(ax+b)(cx+d)
$
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(1)一辺の長さが4の正四面体ABCDにおいて、辺BCの中点をEとおく。
動点Pは$PE=\frac{1}{2}AE$を満たしながら$\triangle AED$の内部および周上を動くものとし、
$\angle PED=\theta$とおく。このとき、$\overrightarrow{ PB }・\overrightarrow{ PC }=\boxed{ア}$である。また、$\overrightarrow{ PB }・\overrightarrow{ PC }$を
$\theta$を用いて表すと$\overrightarrow{ PC }・\overrightarrow{ PD }=\boxed{イ}$、その最大値は$\boxed{ウ}$である。
$\overrightarrow{ PC }・\overrightarrow{ PD }$が最大となるときの点Pと平面ACDの距離は$\boxed{エ}$である。

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問題文全文(内容文):
1.$\sin\theta,\cos\theta,\tan\theta$のうち、1つが次のように与えられたとき、他の2つの値を求めよ。
  (1)$\sin\theta=\displaystyle \frac{1}{3}(0^{ \circ } \leqq \theta \leqq 180^{ \circ })$
    $\sin^2\theta+\cos^2\theta=1$より
    $\left[ \dfrac{ 1 }{ 3 } \right]+\cos^2\theta=1$
    $\cos^2\theta=\displaystyle \frac{8}{9}$ $\Rightarrow\cos\theta=\pm \displaystyle \frac{2\sqrt{ 2 }}{3}$
    $\tan\theta=\displaystyle \frac{\sin\theta}{\cos\theta}$より
    $\tan\theta=\displaystyle \frac{1}{3}\div\left[ \pm \dfrac{ 2\sqrt{ 2 } }{ 3 } \right]$
    $=\pm \displaystyle \frac{1}{2\sqrt{ 2 }}=\pm \displaystyle \frac{\sqrt{ 2 }}{4}$



  (2)$\tan\theta=-3(0^{ \circ } \leqq \theta \leqq 180^{ \circ })$
    $1+\tan^2\theta=\displaystyle \frac{1}{\cos^2\theta}$より
    $2+(-3)^2=\displaystyle \frac{1}{\cos^2\theta}$
    $\cos^2\theta=\displaystyle \frac{1}{10}$
    ここで、$\tan\theta \lt 0$より$\cos\theta \lt 0$であるから
    $\cos\theta=-\displaystyle \frac{1}{\sqrt{ 10 }}$
    $\tan\theta=\displaystyle \frac{\sin\theta}{ \cos\theta }$より$\sin\theta=\tan\theta\cos\theta$
    $\tan\theta=-3\left[ -\dfrac{ 1 }{ \sqrt{ 10 } } \right]=\displaystyle \frac{3}{ \sqrt{ 10 } }$
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aを定数とする。xについての方程式 $│(x-2)(x-4)│=ax-5a+\dfrac{1}{2}$ が相異なる4つの実数解を持つときのaの値の範囲を求めよ。

場合分けの必要なし!
aの値によらず必ず通る定点を考慮する必要もなし!
できるだけラクをして正解にたどり着きましょう。
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