福田の入試問題解説〜北海道大学2022年理系第3問〜指数不等式の領域が表す面積の最小 - 質問解決D.B.(データベース)

福田の入試問題解説〜北海道大学2022年理系第3問〜指数不等式の領域が表す面積の最小

問題文全文(内容文):
以下の問いに答えよ。
(1)連立不等式$x \geqq 2, 2^x \leqq x^y \leqq x^2$の表す領域をxy平面上に図示せよ。
ただし、自然対数の底eが$2 \lt e \lt 3$を満たすことを用いてよい。
(2)$a \gt 0$に対して、連立不等式$2 \leqq x \leqq 6, (x^y-2^x)(x^a-x^y) \geqq 0$
の表すxy平面上の領域の面積をS(a)とする。
$S(a)$を最小にするaの値を求めよ。

2022北海道大学理系過去問
単元: #数Ⅱ#大学入試過去問(数学)#図形と方程式#軌跡と領域#微分とその応用#関数の変化(グラフ・最大最小・方程式・不等式)#学校別大学入試過去問解説(数学)#数学(高校生)#北海道大学#数Ⅲ
指導講師: JiroFukuda Math Channel
問題文全文(内容文):
以下の問いに答えよ。
(1)連立不等式$x \geqq 2, 2^x \leqq x^y \leqq x^2$の表す領域をxy平面上に図示せよ。
ただし、自然対数の底eが$2 \lt e \lt 3$を満たすことを用いてよい。
(2)$a \gt 0$に対して、連立不等式$2 \leqq x \leqq 6, (x^y-2^x)(x^a-x^y) \geqq 0$
の表すxy平面上の領域の面積をS(a)とする。
$S(a)$を最小にするaの値を求めよ。

2022北海道大学理系過去問
投稿日:2022.03.11

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問題文全文(内容文):
関数 $f(x) = \dfrac{x}{\sqrt{x^4 + 1}} \quad (x \geqq 0)$ は $x = \fbox{ い }$ のとき,極大値 $\dfrac{\sqrt{\fbox{ う }}}{\fbox{ え }}$ をとる。また,曲線 $y = f(x)$ 上の $x = \sqrt[\fbox{お}]{\fbox{ か }}$ における点は変曲点である。ここで,この変曲点における接線が $x$ 軸および $y$ 軸と交わる点をそれぞれ $\text{A}, \text{B}$ とする。原点を $\text{O}$ とするとき,$\Delta \text{OAB}$ の面積は $\dfrac{\fbox{きく}\sqrt{\fbox{けこ}}}{\fbox{さし}}$ である。次に,$a$ を正の定数とする。方程式 $\sqrt{x^4 + 1} = ax$ は $a > \sqrt{\fbox{ す }}$ のとき,異なる $\fbox{ せ }$ 個の実数解をもつ。
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単元: #関数と極限#微分とその応用#数列の極限#微分法#数学(高校生)#数Ⅲ
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問題文全文(内容文):
(1)
$\displaystyle \lim_{ n \to \infty }(1+\displaystyle \frac{1}{n})^n$
$\displaystyle \lim_{ h \to \infty }(1+h)^{\displaystyle \frac{1}{h}}$

(2)
$y=e^x$

(3)
動画内の図を見て求めよ

(4)
$y=log_{e}x$
$y^1=\displaystyle \frac{1}{x}$
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問題文全文(内容文):
$\Large{\boxed{5}}$ $x$≧2 を満たす実数$x$に対し、
$f(x)$=$\displaystyle\frac{\log(2x-3)}{x}$
とおく。必要ならば、$\displaystyle\lim_{t \to \infty}\frac{\log t}{t}$=0 であること、および自然対数の底$e$が2<$e$<3 を満たすことを証明なしで用いてもよい。
(1)$f'(x)$=$\displaystyle\frac{g(x)}{x^2(2x-3)}$ とおくとき、関数$g(x)$ ($x$≧2)を求めよ。
(2)(1)で求めた関数$g(x)$に対し、$g(\alpha)$=0 を満たす2以上の実数$\alpha$がただ一つ存在することを示せ。
(3)関数$f(x)$ ($x$≧2)の増減と極限$\displaystyle\lim_{t \to \infty}f(x)$ を調べ、$y$=$f(x)$ ($x$≧2)のグラフの概形を$xy$平面上に描け。ただし(2)の$\alpha$を用いてよい。グラフの凹凸は調べなくてよい。
(4)2≦$m$<$n$ を満たす整数$m$,$n$の組($m$,$n$)に対して、等式
(*)$(2m-3)^n$=$(2n-3)^m$
が成り立つとする。このような組($m$,$n$)をすべて求めよ。
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問題文全文(内容文):
\(\boxed{10}\) 対数は自然対数とする。関数
\(f(x) = (\sin x + \cos x)^{5\sin x + 5\cos x + \log(\sin x + \cos x)}\)
について、\(f'\left(\frac{\pi}{2}\right) = \boxed{サシ}\) 、\(f''\left(\frac{\pi}{2}\right) = \boxed{スセ}\) である。
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連立方程式
$\begin{eqnarray}
\left\{
\begin{array}{l}
\log_x y=2 \\
\log_2 (x+1)+\log_2 (y-1)=5
\end{array}
\right.
\end{eqnarray}$
を解け.
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