福田の数学〜東北大学2024年理系第6問〜円錐の側面と平面の交わりの曲線 - 質問解決D.B.(データベース)

福田の数学〜東北大学2024年理系第6問〜円錐の側面と平面の交わりの曲線

問題文全文(内容文):
6 xyz空間内のxy平面上にある円C:x2+y2=1および円盤D:x2+y2≦1を考える。Dを底面とし点P(0,0,1)を頂点とする円錐をKとする。A(0,-1,0), B(0,1,0)とする。xyz空間内の平面H:z=xを考える。すなわち、Hはxz平面上の直線z=xと線分ABをともに含む平面である。Kの側面とHの交わりとしてできる曲線をEとする。π2θπ2を満たす実数θに対し、円C上の点Q(cosθ,sinθ,0)をとり、線分PQとEの共有点をRとする。
(1)線分PRの長さをr(θ)とおく。r(θ)θを用いて表せ。
(2)円錐Kの側面のうち、曲線Eの点Aから点Rまでを結ぶ部分、線分PA、および線分PRにより囲まれた部分の面積をS(θ)とおく。θと実数hが条件0≦θθ+hπ2 を満たすとき、次の不等式が成り立つことを示せ。
h{r(θ)}222S(θ+h)S(θ)h{r(θ+h)}222
(3)円錐Kの側面のうち、円Cのx≧0の部分と曲線Eにより囲まれた部分の面積をTとおく。Tを求めよ。必要であればtanθ2=$uとおく置換積分を用いてもよい。
単元: #積分とその応用#定積分#数学(高校生)#数Ⅲ
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):
6 xyz空間内のxy平面上にある円C:x2+y2=1および円盤D:x2+y2≦1を考える。Dを底面とし点P(0,0,1)を頂点とする円錐をKとする。A(0,-1,0), B(0,1,0)とする。xyz空間内の平面H:z=xを考える。すなわち、Hはxz平面上の直線z=xと線分ABをともに含む平面である。Kの側面とHの交わりとしてできる曲線をEとする。π2θπ2を満たす実数θに対し、円C上の点Q(cosθ,sinθ,0)をとり、線分PQとEの共有点をRとする。
(1)線分PRの長さをr(θ)とおく。r(θ)θを用いて表せ。
(2)円錐Kの側面のうち、曲線Eの点Aから点Rまでを結ぶ部分、線分PA、および線分PRにより囲まれた部分の面積をS(θ)とおく。θと実数hが条件0≦θθ+hπ2 を満たすとき、次の不等式が成り立つことを示せ。
h{r(θ)}222S(θ+h)S(θ)h{r(θ+h)}222
(3)円錐Kの側面のうち、円Cのx≧0の部分と曲線Eにより囲まれた部分の面積をTとおく。Tを求めよ。必要であればtanθ2=$uとおく置換積分を用いてもよい。
投稿日:2024.04.22

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指導講師: ますただ
問題文全文(内容文):
f(x)=0x11t2 dt(0x1)において
012f(x) dxを求めよ

出典:2011年青山県立大学中期 入試問題
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問題文全文(内容文):
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ただしf(x)が区間x0における増加関数であるとは、区間内の任意の実数x1,x2に対し
x1<x2ならばf(x1)<f(x2)が成り立つ時をいう。以下、nは正の整数とする。
(1)limn021nf(x)2xdx= を示せ。
(2)区間y>2 において関数Fn(y)Fn(y)=2+1nyf(x)2xdxと定めるとき、

limyFn(y)=を示せ。また2+1nより大きい実数an

021nf(x)2xdx+2+1nanf(x)2xdx=0

を満たすものがただ1つ存在することを示せ。
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問題文全文(内容文):
03a2x(x2a2)23dx

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1512sin(πlog2x)xdx
これを解け.
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問題文全文(内容文):
12dx(x2+1)x2+1を計算せよ。

出典:1987年早稲田大学 入試問題
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