福田の数学〜筑波大学2022年理系第4問〜2つの三角関数のグラフで囲まれた部分の面積 - 質問解決D.B.(データベース)

福田の数学〜筑波大学2022年理系第4問〜2つの三角関数のグラフで囲まれた部分の面積

問題文全文(内容文):
$0 \lt a \lt 4$とする。曲線
$C_1:y= 4\cos^2x   (-\frac{\pi}{2} \lt x \lt \frac{\pi}{2})$,
$C_2:y=a-\tan^2x   (-\frac{\pi}{2} \lt x \lt \frac{\pi}{2})$
は、ちょうど2つの共有点をもつとする。
(1)aの値を求めよ。
(2)$C_1$と$C_2$で囲まれた部分の面積を求めよ。

2022筑波大学理系過去問
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指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):
$0 \lt a \lt 4$とする。曲線
$C_1:y= 4\cos^2x   (-\frac{\pi}{2} \lt x \lt \frac{\pi}{2})$,
$C_2:y=a-\tan^2x   (-\frac{\pi}{2} \lt x \lt \frac{\pi}{2})$
は、ちょうど2つの共有点をもつとする。
(1)aの値を求めよ。
(2)$C_1$と$C_2$で囲まれた部分の面積を求めよ。

2022筑波大学理系過去問
投稿日:2022.05.28

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$\begin{eqnarray}
\left\{
\begin{array}{l}
x+y+z=0 \\
x^3+y^3+z^3=3 \\
x^5+y^5+z^5=15
\end{array}
\right.
\end{eqnarray}$
のとき、$x^2+y^2+z^2$の値は??
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問題文全文(内容文):
$\Large{\boxed{2}}$ $t$>0 に対して、次の2つの定積分を考える。
$I$=$\displaystyle\int_0^{\frac{\pi}{2}}e^{-tx}\sin xdx$, $J$=$\displaystyle\int_0^{\frac{\pi}{2}}e^{-tx}\cos xdx$
部分積分を用いれば$I$=$\boxed{\ \ ア\ \ }$-$tJ$, $J$=$\boxed{\ \ イ\ \ }$+$tI$ が成り立つことが分かるので、
$I$=$\frac{\boxed{\ \ ウ\ \ }}{\boxed{\ \ エ\ \ }}$, $J$=$\frac{\boxed{\ \ オ\ \ }}{\boxed{\ \ エ\ \ }}$
を得る。したがって、$\displaystyle\lim_{t \to \infty}\frac{\log\boxed{\ \ エ\ \ }}{t}$=0 を用いれば、
$\displaystyle\lim_{t \to \infty}\frac{1}{t}\log\left(\displaystyle\int_0^{\frac{\pi}{2}}e^{-tx}\cos xdx-\frac{t}{\boxed{\ \ エ\ \ }}\right)$=$\boxed{\ \ カ\ \ }$
となる。
$\boxed{\ \ ア\ \ }$、$\boxed{\ \ イ\ \ }$、$\boxed{\ \ ウ\ \ }$の解答群
⓪-1 ①1 ②2-$\pi$ ③$\pi$ ④1-$t$ ⑤1+$t$ 
⑥1-$t^2$ ⑦1+$t^2$ ⑧$-e^{-\frac{\pi}{2}t}$ ⑨$e^{-\frac{\pi}{2}t}$ 
$\boxed{\ \ ウ\ \ }$、$\boxed{\ \ オ\ \ }$の解答群
⓪$t$ ①1 ②-1$-te^{-\frac{\pi}{2}t}$ ③-1$+te^{-\frac{\pi}{2}t}$ ④1$-te^{-\frac{\pi}{2}t}$ 
⑤1$+te^{-\frac{\pi}{2}t}$ ⑥-$t$-$e^{-\frac{\pi}{2}t}$ ⑦-$t$+$e^{-\frac{\pi}{2}t}$ ⑧$t$-$e^{-\frac{\pi}{2}t}$ ⑨$t$+$e^{-\frac{\pi}{2}t}$
$\boxed{\ \ カ\ \ }$の解答群
⓪0 ①$-\frac{\pi}{2}$ ②$-\frac{\pi}{3}$ ③$-\frac{\pi}{4}$ ④$-\frac{\pi}{6}$ ⑤$-\frac{\pi}{12}$ ⑥$\frac{\pi}{6}$ 
⑦$\frac{\pi}{4}$ ⑧$\frac{\pi}{3}$ ⑨$\frac{\pi}{2}$ 
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指導講師: ますただ
問題文全文(内容文):
$\displaystyle \int \displaystyle \frac{x-1}{\sqrt[ 3 ]{ x }-1} dx$
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