福田の入試問題解説〜慶應義塾大学2022年医学部第3問〜内サイクロイドと極方程式 - 質問解決D.B.(データベース)

福田の入試問題解説〜慶應義塾大学2022年医学部第3問〜内サイクロイドと極方程式

問題文全文(内容文):
(1)座標平面上の点P(x,y)を、点T(s,t)を中心として半時計周りに角αだけ
回転させるときに、点Pが点P'(x',y')に移るとする。x'とy'をx,y,s,t,α
の式で表すとx=    , y=    となる。
(2)aを正の実数とする。原点O(0,0)とする半径aの円Cに、半径a2で原点O
を通る円Kを点A(a,0)において内接させる。この円Kを円Cに沿って
滑らないように転がす。ただし、KとCの接点がC上を半時計回りに動くようにする。
そして、接点の座標がはじめて(acosβ,asinβ)(0β2π)となるようにする。
円Kに対するこの操作は次の2段階の操作を続けて行うことと同等である。
(i)点B(a2,0)を中心として、円Kを    に角    だけ回転させる。
(ii)原点Oを中心として、円Kを    に角    だけ回転させる。

    ,    ,    ,    の選択肢
時計回り,反時計回り,β,2β,12β

(3)円Kが点Aにおいて円Cに内接しているとき、Kの内部に固定された点Q(b,0)
(ただし、0<b<a)をとる。円Kを、Cとの接点がC上を一周するまで(2)に述べた
やり方でCに沿って転がすとき、点Qが動いてできる曲線をS1とする。S1上の
点の座標を(x,y)として、S1の方程式をx,yを用いて書くと    となる。

(4)円Kが点Aにおいて円Cに内接しているとき、円Cに固定された点R(0,a)をとる。
今度は円Kを固定して、円Cの方をKに接した状態で滑らないようにKに沿って転がす。
2つの円の接点が円Kを    回転したとき、点Rははじめてもとの位置
(0,a)に戻る。Rが描く曲線をS2とする。原点Oを極とし、x軸の正の部分を
始線とする極座標#(r,θ)によるS2の極方程式はr=    である。
ただしr,θはそれぞれS2上の点の原点からの距離、および偏角である。

2022慶應義塾大学医学部過去問
単元: #数Ⅱ#大学入試過去問(数学)#平面上の曲線#図形と方程式#円と方程式#学校別大学入試過去問解説(数学)#媒介変数表示と極座標#慶應義塾大学#数学(高校生)#数C
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):
(1)座標平面上の点P(x,y)を、点T(s,t)を中心として半時計周りに角αだけ
回転させるときに、点Pが点P'(x',y')に移るとする。x'とy'をx,y,s,t,α
の式で表すとx=    , y=    となる。
(2)aを正の実数とする。原点O(0,0)とする半径aの円Cに、半径a2で原点O
を通る円Kを点A(a,0)において内接させる。この円Kを円Cに沿って
滑らないように転がす。ただし、KとCの接点がC上を半時計回りに動くようにする。
そして、接点の座標がはじめて(acosβ,asinβ)(0β2π)となるようにする。
円Kに対するこの操作は次の2段階の操作を続けて行うことと同等である。
(i)点B(a2,0)を中心として、円Kを    に角    だけ回転させる。
(ii)原点Oを中心として、円Kを    に角    だけ回転させる。

    ,    ,    ,    の選択肢
時計回り,反時計回り,β,2β,12β

(3)円Kが点Aにおいて円Cに内接しているとき、Kの内部に固定された点Q(b,0)
(ただし、0<b<a)をとる。円Kを、Cとの接点がC上を一周するまで(2)に述べた
やり方でCに沿って転がすとき、点Qが動いてできる曲線をS1とする。S1上の
点の座標を(x,y)として、S1の方程式をx,yを用いて書くと    となる。

(4)円Kが点Aにおいて円Cに内接しているとき、円Cに固定された点R(0,a)をとる。
今度は円Kを固定して、円Cの方をKに接した状態で滑らないようにKに沿って転がす。
2つの円の接点が円Kを    回転したとき、点Rははじめてもとの位置
(0,a)に戻る。Rが描く曲線をS2とする。原点Oを極とし、x軸の正の部分を
始線とする極座標#(r,θ)によるS2の極方程式はr=    である。
ただしr,θはそれぞれS2上の点の原点からの距離、および偏角である。

2022慶應義塾大学医学部過去問
投稿日:2022.06.18

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問題文全文(内容文):
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問題文全文(内容文):
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(3)曲線Cはx軸に関して対称であることを示せ。また、C上の点を
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(4)曲線Cの概形を図示せよ。

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