ハルハルさんの名作「東大レベル!?最後まで油断できない」 - 質問解決D.B.(データベース)

ハルハルさんの名作「東大レベル!?最後まで油断できない」

問題文全文(内容文):
$T=\displaystyle \frac{(x+y+z)^3}{x^3+y^3+z^3}$
$xyz=0$のとき$T$の値の範囲を求めよ。
($x,y,z$:実数)
チャプター:

00:00 イントロ(問題紹介)
00:22 本編スタート
06:56 作成した解答①
07:07 作成した解答②
07:15 エンディング(楽曲提供:兄いえてぃさん)

単元: #積分とその応用#数Ⅲ
指導講師: ますただ
問題文全文(内容文):
$T=\displaystyle \frac{(x+y+z)^3}{x^3+y^3+z^3}$
$xyz=0$のとき$T$の値の範囲を求めよ。
($x,y,z$:実数)
投稿日:2023.02.22

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問題文全文(内容文):
$\Large{\boxed{6}}$ $xyz$空間内の$xy$平面上にある円C:$x^2$+$y^2$=1および円盤D:$x^2$+$y^2$≦1を考える。Dを底面とし点P(0,0,1)を頂点とする円錐をKとする。A(0,-1,0), B(0,1,0)とする。$xyz$空間内の平面H:$z$=$x$を考える。すなわち、Hは$xz$平面上の直線$z$=$x$と線分ABをともに含む平面である。Kの側面とHの交わりとしてできる曲線をEとする。$-\frac{\pi}{2}$≦$\theta$≦$\frac{\pi}{2}$を満たす実数$\theta$に対し、円C上の点Q($\cos\theta$,$\sin\theta$,0)をとり、線分PQとEの共有点をRとする。
(1)線分PRの長さを$r(\theta)$とおく。$r(\theta)$を$\theta$を用いて表せ。
(2)円錐Kの側面のうち、曲線Eの点Aから点Rまでを結ぶ部分、線分PA、および線分PRにより囲まれた部分の面積を$S(\theta)$とおく。$\theta$と実数$h$が条件0≦$\theta$<$\theta$+$h$≦$\frac{\pi}{2}$ を満たすとき、次の不等式が成り立つことを示せ。
$\frac{h\left\{r(\theta)\right\}^2}{2\sqrt 2}$≦$S(\theta+h)-S(\theta)$≦$\frac{h\left\{r(\theta+h)\right\}^2}{2\sqrt 2}$
(3)円錐Kの側面のうち、円Cの$x$≧0の部分と曲線Eにより囲まれた部分の面積をTとおく。Tを求めよ。必要であれば$\tan\frac{\theta}{2}$=$uとおく置換積分を用いてもよい。
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問題文全文(内容文):
${\Large\boxed{1}}$ $(2)0 \lt \alpha \lt 1,m \gt 0$とする。$曲線y=x^{\alpha}-mx(x \geqq 0)$と$x軸$で囲まれた図形を$x軸$の周りに1回転させてできる回転体の体積を$V$とする。$m$を固定して$a \to +0$とするときの$V$の極限値を$m$の式で表すと、$\lim_{a \to +0}V=\boxed{\ \ (え)\ \ }$となる。
また、$\alpha$を固定して$m \to \infty$とするとき$m^3V$が$0$でない数に収束するならば
$\alpha=\boxed{\ \ (お)\ \ }$である。

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$\Large{\boxed{3}}$ (1)m,nを自然数とし、$n \geqq 2$とする。このとき、
$\log\left(1+\displaystyle\frac{n}{m}\right) \lt \displaystyle\sum_{k=m}^{m+n-1}\displaystyle\frac{1}{k} \lt \log\left(1+\displaystyle\frac{n}{m}\right)+\displaystyle\frac{n}{m(m+n)}$
を証明せよ。ただし、$\displaystyle\sum_{k=m}^{m+n-1}\displaystyle\frac{1}{k}=\displaystyle\frac{1}{m}+\displaystyle\frac{1}{m+1}+\cdots+\displaystyle\frac{1}{m+n-1}$とする。
(2)2以上の自然数$n$に対して
$a_n=\displaystyle\sum_{k=1}^n\frac{1}{(2n+k)(n+1-k)}$
$b_n=\displaystyle\frac{\log n}{n}$
とおく。$\displaystyle\lim_{n \to \infty}\frac{a_n}{b_n}$を求めよ。

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⑤$\int cos3xcos2xdx$

⑥$\int cos4xsin2xdx$

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⑧$\int sin3θ cosθdθ$
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