福田の数学〜東北大学2025理系第6問〜2つの正五角形の重なった図形の周の長さの最小値 - 質問解決D.B.(データベース)

福田の数学〜東北大学2025理系第6問〜2つの正五角形の重なった図形の周の長さの最小値

問題文全文(内容文):

$\boxed{6}$

$1$辺の長さが$1$の正五角形を$K$とする。

このとき、以下の問いに答えよ。

(1)$K$の対角線の長さを求めよ。

(2)$K$の周で囲まれた図形を$P$とする。

また、$P$を$K$の外接円の中心の周りに

角$\theta$だけ回転して得られる図形を$P_{\theta}$とする。

$P$と$P_{\theta}$の共通部分の周の長さを

$\ell_{\theta}$とする。

$\theta$が$0°\lt 72°$の範囲を動くとき、

$\ell_{\theta}$の最小値が$2\sqrt5$であることを示せ。

$2025$年東北大学理系過去問題
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指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):

$\boxed{6}$

$1$辺の長さが$1$の正五角形を$K$とする。

このとき、以下の問いに答えよ。

(1)$K$の対角線の長さを求めよ。

(2)$K$の周で囲まれた図形を$P$とする。

また、$P$を$K$の外接円の中心の周りに

角$\theta$だけ回転して得られる図形を$P_{\theta}$とする。

$P$と$P_{\theta}$の共通部分の周の長さを

$\ell_{\theta}$とする。

$\theta$が$0°\lt 72°$の範囲を動くとき、

$\ell_{\theta}$の最小値が$2\sqrt5$であることを示せ。

$2025$年東北大学理系過去問題
投稿日:2025.04.04

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(1)$\left({\displaystyle \frac{3-2i}{2+3i}}\right)^2$

(2)$\left({\displaystyle \frac{-1+\sqrt{3}i}{2}}\right)^2$

(3)$(2+i)^3+(2-i)^3$

(4)$\left(\displaystyle \frac{1}{i}-i\right)\left(\displaystyle \frac{2}{i}+i\right)i^3$

(5)$\displaystyle \frac{2+3i}{3-2i}+\displaystyle \frac{2-3i}{3+2i}$

(6)$\displaystyle \frac{1}{i}+1-i+i²-i³+i⁴$


$x=\displaystyle \frac{-1+\sqrt{5}i}{2}$,$y=\displaystyle \frac{-1-\sqrt{5}i}{2}$であるとき、次の式の値を求めよ。

(1)$x+y$
(2)$xy$
(3)$x^2+y^2$
(4)$x^3+y^3+x^2y+xy^2$

次の等式を満たす実数x,yの値を求めよ。
(1)$(2i+3)x+(2-3i)y=5-i$
(2)$(1-2i)(x+yi)=2+6i$
(3)$(1+xi)^2+(x+i)^2=0$

(4)$\displaystyle \frac{1}{2+i}+\displaystyle \frac{1}{x+yi}=\displaystyle \frac{1}{2}$


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