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):
①半径上の円に内接する四角形$ABCD$において,
辺$BC$がこの円の直径である.
対角線$AC$と$BD$の交点を$E$とし,$E$から$BC$に垂線$EF$を下ろす.
$BF:FC=m: n$とするとき,$BE・BD$を$r,m,n$を用いて表そう.

図は動画内参照
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問題文全文(内容文):
$\Large\boxed{4}$ 実数a=$\frac{\sqrt5-1}{2}$に対して、整式f(x)=$x^2$-$ax$+1を考える。
(1)整式$x^4$+$x^3$+$x^2$+$x$+1 はf(x)で割り切れることを示せ。
(2)方程式f(x)=0の虚数解であって虚部が正のものを$\alpha$とする。$\alpha$を極形式で表せ。ただし、$r^5$=1を満たす実数rがr=1のみであることは、認めて使用してよい。
(3)設問(2)の虚数$\alpha$に対して、$\alpha^{2023}$+$\alpha^{-2023}$の値を求めよ。

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問題文全文(内容文):
$\Large{\boxed{2}}$ 中心O、半径1の球に内接する四面体で、その4頂点$T_1$, $T_2$, $T_3$, $T_4$が次の条件(i), (ii)を満たすものを考える。
(i)|$\overrightarrow{T_1T_2}$|=$\sqrt 3$
(ii)$k$($\overrightarrow{OT_1}$+$\overrightarrow{OT_2}$)+$\overrightarrow{OT_3}$+$\overrightarrow{OT_4}$=$\overrightarrow{0}$
ここで、$k$は2未満の正の実数とする。次の設問に答えよ。
(1)線分$T_3T_4$の中点をMとしたとき、$\triangleT_1T_2M$の面積を$k$を用いて表せ。
(2)各$k$に対し、上の条件を満たす四面体の体積の最大値を$V(k)$とする。$V(k)$が最大になるときの$k$の値を求めよ。
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$\triangle ABC$の辺$BC,CA,AB$上にそれぞれ点$P,Q,R$があり,
3直線$AP,BQ,CR$が1点で交わるとき,
$①=1$である.

下の図において,$x$を求めよう.





図は動画内参照
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