福田の数学〜東京工業大学2022年理系第3問〜直角三角形の頂点の軌跡 - 質問解決D.B.(データベース)

福田の数学〜東京工業大学2022年理系第3問〜直角三角形の頂点の軌跡

問題文全文(内容文):
$\alphaは0 \lt \alpha \lt \frac{\pi}{2}$を満たす実数とする。
$\angle A=\alpha$および$\angle P=\frac{\pi}{2}$を満たす直角三角形APB
が、次の2つの条件$(\textrm{a}),(\textrm{b})$を満たしながら、時刻t=0から時刻$t=\frac{\pi}{2}$まで
xy平面上を動くとする。
$(\textrm{a})$時刻tでの点A,Bの座標は、それぞれ$A(\sin t,0),B(0, \cos t)$である。
$(\textrm{b})$点Pは第一象限内にある。
このとき、次の問いに答えよ。
(1)点Pはある直線上を動くことを示し、その直線の方程式を$\alpha$を用いて表せ。
(2)時刻$t=0$から時刻$t=\frac{\pi}{2}$までの間に点Pが動く道のりを$\alpha$を用いて表せ。
(3)xy平面内において、連立不等式
$x^2-x+y^2 \lt 0, x^2+y^2-y \lt 0$
により定まる領域をDとする。このとき、点Pは領域Dには入らないことを示せ。

2022東京工業大学理系過去問
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)#東京工業大学#数学(高校生)
指導講師: JiroFukuda Math Channel
問題文全文(内容文):
$\alphaは0 \lt \alpha \lt \frac{\pi}{2}$を満たす実数とする。
$\angle A=\alpha$および$\angle P=\frac{\pi}{2}$を満たす直角三角形APB
が、次の2つの条件$(\textrm{a}),(\textrm{b})$を満たしながら、時刻t=0から時刻$t=\frac{\pi}{2}$まで
xy平面上を動くとする。
$(\textrm{a})$時刻tでの点A,Bの座標は、それぞれ$A(\sin t,0),B(0, \cos t)$である。
$(\textrm{b})$点Pは第一象限内にある。
このとき、次の問いに答えよ。
(1)点Pはある直線上を動くことを示し、その直線の方程式を$\alpha$を用いて表せ。
(2)時刻$t=0$から時刻$t=\frac{\pi}{2}$までの間に点Pが動く道のりを$\alpha$を用いて表せ。
(3)xy平面内において、連立不等式
$x^2-x+y^2 \lt 0, x^2+y^2-y \lt 0$
により定まる領域をDとする。このとき、点Pは領域Dには入らないことを示せ。

2022東京工業大学理系過去問
投稿日:2022.03.31

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②2点$(0,3),(0,-3)$を焦点とし,短軸の長さが8

③2点$(\sqrt2,0),(-\sqrt2,0)$を焦点とし,点$(\sqrt3,\sqrt2)$を通る
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指導講師: JiroFukuda Math Channel
問題文全文(内容文):
${\Large\boxed{2}}$$a,k$を実数とし、xの関数$f(x),\ g(x)$を次のようにする。
$f(x)=x^3-ax, g(x)=|x|+k$

(1)$a=4,\ k=0$のとき、曲線$y=f(x)$と$y=g(x)$は3個の異なる共有点をもつ。
それぞれの交点のx座標は$-\sqrt{\boxed{\ \ ア\ \ }},\ 0,\ \sqrt{\boxed{\ \ イ\ \ }}$である。

(2)$k=0$のとき、曲線$y=f(x)$と$y=g(x)$がちょうど2個の異なる共有点をもつ
aの範囲は$\boxed{\ \ ウ\ \ }$かつ$\boxed{\ \ エ\ \ }$である。

(3)$a=4$のとき、曲線$y=f(x)$と$y=g(x)$が3個の異なる共有点をもつkの範囲は
$-\frac{\boxed{\ \ オカ\ \ }\sqrt{\boxed{\ \ キク\ \ }}}{\boxed{\ \ ケ\ \ }} \lt k \lt \boxed{\ \ コ\ \ }$である。

(4)$a=4,\ k=\boxed{\ \ コ\ \ }$のとき、曲線$y=f(x)$と$y=g(x)$の共有点のx座標は$-\boxed{\ \ サ\ \ }$
と$\boxed{\ \ シ\ \ }+\sqrt{\boxed{\ \ ス\ \ }}$であり、$y=f(x)$と$y=g(x)$で囲まれる図形の面積は
$\boxed{\ \ セ\ \ }+\boxed{\ \ ソ\ \ }\sqrt{\boxed{\ \ タ\ \ }}$である。

$\boxed{\ \ ウ\ \ }$の解答群
$⓪-2 \lt a  ①-2 \leqq a  ②-1 \lt a  ③-1 \leqq a  ④0 \lt a$
$⑤0 \leqq a  ⑥1 \lt a  ⑦1 \leqq a  ⑧2 \lt a  ⑨2 \leqq a$

$\boxed{\ \ エ\ \ }$の解答群
$⓪a \lt -2  ①a \leqq -2  ②a \lt -1  ③a \leqq -1  ④a \lt 0$
$⑤a \leqq 0  ⑥a \lt 1  ⑦a \leqq 1  ⑧a \lt 2  ⑨a \leqq 2$

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