福田の数学〜北海道大学2025理系第2問〜円に引いた2本の接線でできる四角形の面積の最大最小 - 質問解決D.B.(データベース)

福田の数学〜北海道大学2025理系第2問〜円に引いた2本の接線でできる四角形の面積の最大最小

問題文全文(内容文):
$\boxed{2}$

円$C_1:x^2+y^2=1$を考える。

実数$p,q$が$p^2+q^2 \gt 1$を満たすとき、

点$p(p,q)$から$C_1$に引いた$2$本の接線$\ell_1,\ell_2$の

接点をそれぞれ$Q_1(x_1,y_1), Q_2(x_2,y_2)$とする。

また、座標平面上の原点を$O(0,0)$とする。

(1)直線$\ell_1,\ell_2$,線分$OQ_1,OQ_2$で囲まれた

四角形の面積$S$を$p,q$を用いて表せ。

(2)点$P$が楕円

$C_2:\dfrac{x^2}{2}+\dfrac{y^2}{3}=1$

の上を動くとき、

(1)の四角形の面積$S$の最大値と最小値を求めよ。

$2025$年北海道大学理系過去問題
単元: #数A#大学入試過去問(数学)#図形の性質#周角と円に内接する四角形・円と接線・接弦定理#学校別大学入試過去問解説(数学)#数学(高校生)#北海道大学
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):
$\boxed{2}$

円$C_1:x^2+y^2=1$を考える。

実数$p,q$が$p^2+q^2 \gt 1$を満たすとき、

点$p(p,q)$から$C_1$に引いた$2$本の接線$\ell_1,\ell_2$の

接点をそれぞれ$Q_1(x_1,y_1), Q_2(x_2,y_2)$とする。

また、座標平面上の原点を$O(0,0)$とする。

(1)直線$\ell_1,\ell_2$,線分$OQ_1,OQ_2$で囲まれた

四角形の面積$S$を$p,q$を用いて表せ。

(2)点$P$が楕円

$C_2:\dfrac{x^2}{2}+\dfrac{y^2}{3}=1$

の上を動くとき、

(1)の四角形の面積$S$の最大値と最小値を求めよ。

$2025$年北海道大学理系過去問題
投稿日:2025.03.22

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問題文全文(内容文):
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$\angle x=?$
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という操作を繰り返す。
ルール
・選んだ袋の中に入っている玉の数がもう一方の袋の中に入っている玉の数より多いか、2つの袋の中に入っている玉の数が同じとき、選んだ袋の中に玉を1個入れる。
・選んだ袋の中に入っている玉の数がもう一方の袋の中に入っている玉の数より少ないとき、選んだ袋の中に入っている玉の数が、もう一方の袋の中に入っている玉の数と同じになるまで選んだ袋の中に玉をいれる。

たとえば、上の操作を3回行ったとき、硬貨が順に表、表、裏と出たとすると、
A,B2つの袋の中の玉の数は次のように変化する。
A:0個 B:0個 → A:1個 B:0個 → A:2個 B:0個 → A:2個 B:2個
(1)4回目の操作を終えたとき、袋Aの中に3個以上の玉が入っている確率は$\boxed{\ \ カ\ \ }$である。また、4回目の操作を終えた時点で袋Aの中に3個以上の玉が入っているという条件の下で、7回目の操作を終えたとき袋Bの中に入っている玉の数が3個以下である条件付き確率は$\boxed{\ \ キ\ \ }$である。
(2)$n$回目の操作を終えたとき、袋Aの中に入っている玉の数のほうが、袋Bの中に入っている玉の数より多い確率を$p_n$とする。
$p_{n+1}$を$p_n$を用いて表すと$p_{n+1}$=$\boxed{\ \ ク\ \ }$となり、これより$p_n$を$n$を用いて表すと$p_n$=$\boxed{\ \ ケ\ \ }$となる。
(3)$n$回目($n$≧4)の操作を終えたとき、袋Aの中に$n-1$個以上の玉が入っている確率は$\boxed{\ \ コ\ \ }$であり、$n-2$個以上の玉が入っている確率は$\boxed{\ \ サ\ \ }$である。
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