【数Ⅱ】【微分法と積分法】面積からの定数決定 ※問題文は概要欄 - 質問解決D.B.(データベース)

【数Ⅱ】【微分法と積分法】面積からの定数決定 ※問題文は概要欄

問題文全文(内容文):
放物線y=axx2 (a>0)x軸で囲まれた図形の面積が92になるように、定数aの値を求めよ。
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単元: #数Ⅱ#微分法と積分法#面積、体積#数学(高校生)
指導講師: 理数個別チャンネル
問題文全文(内容文):
放物線y=axx2 (a>0)x軸で囲まれた図形の面積が92になるように、定数aの値を求めよ。
投稿日:2025.03.14

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2 α, βを実数とし、α>1とする。曲線C1y=|x2-1|と曲線C2y=-(xα)2+βが、点(α, β)と点(p, q)の2点で交わるとする。また、C1C2で囲まれた図形の面積をS1とし、x軸、直線x=α、およびC1x≧1を満たす部分で囲まれた図形の面積をS2とする。
(1)pをαを用いて表し、0<p<1であることを示せ。
(2)S1αを用いて表せ。
(3)S1S2であることを示せ。

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6
F(x)は実数を係数とするxの3次式で、x^3の項の係数は1であり、y=F(x)
定まる曲線をCとする。α<βを満たす実数α, βに対して、C上の点A(α,F(α))
におけるCの接線をLαとするとき、CとLαとのA以外の共有点がB(β,F(β))
であるとする。さらに、BにおけるCの接線をLβとのB以外の共有点を(γ,F(γ))
とする。

(1)接線Lαの方程式をy=lα(x)とし、G(x)=F(x)lα(x)とおく。さらに、
曲線y=G(x)上の点(β,G(β))における接線の方程式をy=m(x)とする。G(x)
およびm(x)を、それぞれα,βを用いて因数分解された形に表せ。必要ならば
xの整式で表される関数p(x),q(x)とそれらの導関数に関して成り立つ公式
{p(x)q(x)}=p(x)q(x)+p(x)q(x)
を用いてもよい。

(2)接線Lβの方程式は(1)で定めたlα(x), m(x)を用いて、y=lα(x)+m(x)
与えられることを示せ。さらに、γα,βを用いて表せ。

(3)曲線CおよびLβで囲まれた図形の面積をSとする。Sα,βを用いて表せ。
さらにα,β1<α<0かつ1<β<2を満たすとき、Sの取り得る値の
範囲を求めよ。必要ならばr<sを満たす実数r,sに対して成り立つ公式
rs(xr)(xs)2dx=112(sr)4
を用いてもよい。

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5 原点Oを中心とする半径1の円周上に2点
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をとる。ただし、a, bはa >0,b >0, a +b<π2を満たす。また、点Qからx軸へ下ろした垂線の足を点Pとし、点Rからy軸へ下した垂線の足を点Sとする。
OPQの面積とORSの面積の和をA, 五角形OPQRSの面積をBとおく。
(1)Aをaとbで表せ。
(2)bを固定して、aを0<a<π2-bの範囲で動かすとき、Aがとりうる値の範囲をbで表し、Aが最大値をとるときのaの値をbで表せ。
(3)Bはa=π8, b=π4のときに最大値をとることを示せ。

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