福田の数学〜京都大学2022年文系第4問〜線分の中点の軌跡 - 質問解決D.B.(データベース)

福田の数学〜京都大学2022年文系第4問〜線分の中点の軌跡

問題文全文(内容文):
a,bを正の実数とする。直線$L:ax+by=1$と曲線$y=-\frac{1}{x}$との2つの交点
のうち、y座標が正のものをP、負のものをQとする。また、Lとx軸との交点を
Rとし、Lとy軸との交点をSとする。a,bが条件
$\frac{PQ}{RS}=\sqrt2$
を満たしながら動くとき、線分PQの中点の軌跡を求めよ。

2022京都大学文系過去問
単元: #数Ⅱ#大学入試過去問(数学)#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)#京都大学#数学(高校生)
指導講師: JiroFukuda Math Channel
問題文全文(内容文):
a,bを正の実数とする。直線$L:ax+by=1$と曲線$y=-\frac{1}{x}$との2つの交点
のうち、y座標が正のものをP、負のものをQとする。また、Lとx軸との交点を
Rとし、Lとy軸との交点をSとする。a,bが条件
$\frac{PQ}{RS}=\sqrt2$
を満たしながら動くとき、線分PQの中点の軌跡を求めよ。

2022京都大学文系過去問
投稿日:2022.03.26

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問題文全文(内容文):
$(1) \sin2x=\cos x(0 \leqq x \lt 2\pi)$
$(2)\sin x+\sqrt3 \cos x=1(0 \leqq x \lt 2\pi)$
$(3)2\sin^2x+7\sin x+3=0(0 \leqq x \lt 2\pi)$
$(4)\sin^2x+\sin x \cos x-1=0(0 \leqq x \lt 2\pi)$
$(5)\sin x+\cos x+2\sin x \cos x-=0(0 \leqq x \lt 2\pi)$
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【三角関数の合成】

a sinθ+b cosθ=$\sqrt{ \mathstrut a²+b² }$sin(θ+α)(=r sin(θ+α))
ただし、sinα=$\displaystyle \frac{b}{ \sqrt{a²+b²} }$,cos α=$\displaystyle \frac{a}{ \sqrt{a²+b²} }$,r=$\sqrt{ \mathstrut a²+b² }$である。

(1) 三角関数を合成せよ
sinθ+$\sqrt{ \mathstrut 3 }$cosθ

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sin x-$\sqrt{ \mathstrut 3 }$cosx=1
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問題文全文(内容文):
2つの実数x,yは$x^2+y^2 \leqq 4,x \geqq 0 $を満たすとする。このとき、$3x+4y-3$の最小値は$\boxed{ ア }$、最大値は$\boxed{ イ }$である。また、$3x^2+4xy-3y^2$の最大値は$\boxed{ ウ }$である。
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問題文全文(内容文):
$\Large\boxed{1}$
(2)$\theta$は|$\theta$|<$\displaystyle\frac{\pi}{2}$の範囲の定数とする。$x$=$\tan\theta$とおくと、$\displaystyle\frac{x}{x^2+1}$=$\frac{\boxed{ク}}{\boxed{ケ}}\sin2\theta$かつ$\displaystyle\frac{1}{x^2+1}$=$\frac{\boxed{コ}}{\boxed{サ}}(\cos2\theta$+1)であるので、$\displaystyle y=\frac{x^2+3x+5}{x^2+1}$とすると、
$\displaystyle y=\frac{\boxed{シ}}{\boxed{ス}}\sin(2\theta+\alpha)$+$\boxed{セ}$
と表せる。ただし、$\cos\alpha$=$\frac{\boxed{ソ}}{\boxed{タ}}$, $\sin\alpha$=$\frac{\boxed{チ}}{\boxed{ツ}}$である。また、|$x$|≦1に対応する$\theta$の範囲が|$\theta$|≦$\displaystyle\frac{\pi}{\boxed{テ}}$であることに注意すると、|$x$|≦1における$y$の取りうる値の最大値は$\frac{\boxed{トナ}}{\boxed{ニ}}$、最小値は$\frac{\boxed{ヌ}}{\boxed{ネ}}$ である。
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