福田の数学〜名古屋大学2024年理系第1問〜接線の本数と整数解 - 質問解決D.B.(データベース)

福田の数学〜名古屋大学2024年理系第1問〜接線の本数と整数解

問題文全文(内容文):
$\Large\boxed{1}$ 関数$f(x)$=$\sqrt x$+$\displaystyle\frac{2}{\sqrt x}$ ($x$>0)に対して、$y$=$f(x)$のグラフを$C$とする。
(1)$f(x)$の極値を求めよ。
(2)$x$軸上の点P($t$, 0)から$C$にちょうど2本の接線を引くことができるとする。
そのような実数$t$の値の範囲を求めよ。
(3)(2)において、$C$の2つの接点の$x$座標を$\alpha$, $\beta$($\alpha$<$\beta$)とする。$\alpha$, $\beta$がともに整数であるような組($\alpha$, $\beta$)をすべて求めよ。
単元: #微分とその応用#接線と法線・平均値の定理#関数の変化(グラフ・最大最小・方程式・不等式)#数Ⅲ
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):
$\Large\boxed{1}$ 関数$f(x)$=$\sqrt x$+$\displaystyle\frac{2}{\sqrt x}$ ($x$>0)に対して、$y$=$f(x)$のグラフを$C$とする。
(1)$f(x)$の極値を求めよ。
(2)$x$軸上の点P($t$, 0)から$C$にちょうど2本の接線を引くことができるとする。
そのような実数$t$の値の範囲を求めよ。
(3)(2)において、$C$の2つの接点の$x$座標を$\alpha$, $\beta$($\alpha$<$\beta$)とする。$\alpha$, $\beta$がともに整数であるような組($\alpha$, $\beta$)をすべて求めよ。
投稿日:2024.05.24

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指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):
$\Large\boxed{2}$ nを自然数、aを正の定数とする。関数f(x)は等式
$f(x)=x+\displaystyle\frac{1}{n}\int_0^xf(t)dt$
を満たし、関数g(x)は$g(x)$=$ae^{-\frac{x}{n}}+a$とする。2つの曲線y=f(x)とy=g(x)はある1点を共有し、その点における2つの接線が直交するとき、次の問いに答えよ。ただし、eは自然対数の底とする。
(1)h(x)=$e^{-\frac{x}{n}}f(x)$とおくとき、導関数h'(x)とh(x)を求めよ。
(2)aをnを用いて表せ。
(3)2つの曲線y=f(x), y=g(x)とy軸で囲まれた部分の面積を$S_n$とするとき、
極限値$\displaystyle\lim_{n \to \infty}\frac{S_1+S_2+\cdots+S_n}{n^3}$ を求めよ。

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問題文全文(内容文):
$t\gt 0$とし,
$f(x)=x^3+3x^2-3(t^2-1)x+2t^3-3t^2+1$
$-1\leqq x \leqq 2$ における最大値と最小値を求めよ.

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問題文全文(内容文):
数Ⅲ(平均値の定理➁)
Q.次の不等式を平均値の定理を用いて証明せよ

①$a \gt 0$のとき$\frac{1}{a+1}\lt \log(a+1)-\log a \lt \frac{1}{a}$

➁$0\lt a \lt b$のとき$1-\frac{a}{b}\lt \log\frac{b}{a}\lt \frac{b}{a}-1$

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問題文全文(内容文):
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指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):

$\boxed{1}$

(2)不等式$2(\log_3 x)^2+2\log_9 x \gt 1$を解くと

$\boxed{イ}$である。

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