福田の数学〜立教大学2021年経済学部第3問〜直線の傾きと放物線との接線 - 質問解決D.B.(データベース)

福田の数学〜立教大学2021年経済学部第3問〜直線の傾きと放物線との接線

問題文全文(内容文):
\begin{eqnarray}
{\Large\boxed{3}} aを実数の定数とする。座標平面上の放物線C:y=-x^2+ax-\frac{(a-2-\sqrt3)^2}{4}, \\
直線l:y=(2+\sqrt3)x がある。lとx軸のなす角を\thetaとする。ただし0 \lt \theta \lt \frac{\pi}{2}とする。\\
このとき、次の各問いに答えよ。\\
(1)Cとlの共有点のx座標をaを用いて表せ。\\
(2)\tan\theta, \tan(\theta+\frac{\pi}{4}), \tan(\theta-\frac{\pi}{4})の値をそれぞれ求めよ。\\
(3)y切片が2であり、lとのなす角が\frac{\pi}{4}である直線の方程式を全て求めよ。\\
(4)(3)で求めた直線のうち、傾きが負であるものをmとする。\\
Cとmが接するときのaの値を求めよ。\\
また、そのとき、Cとmの接点の座標を求めよ。\\
(5)aを(4)で求めた値とするとき、C,mおよび\ y\ 軸で囲まれた図形の面積を求めよ。
\end{eqnarray}

2021立教大学経済学部過去問
単元: #大学入試過去問(数学)#学校別大学入試過去問解説(数学)#立教大学#数学(高校生)
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):
\begin{eqnarray}
{\Large\boxed{3}} aを実数の定数とする。座標平面上の放物線C:y=-x^2+ax-\frac{(a-2-\sqrt3)^2}{4}, \\
直線l:y=(2+\sqrt3)x がある。lとx軸のなす角を\thetaとする。ただし0 \lt \theta \lt \frac{\pi}{2}とする。\\
このとき、次の各問いに答えよ。\\
(1)Cとlの共有点のx座標をaを用いて表せ。\\
(2)\tan\theta, \tan(\theta+\frac{\pi}{4}), \tan(\theta-\frac{\pi}{4})の値をそれぞれ求めよ。\\
(3)y切片が2であり、lとのなす角が\frac{\pi}{4}である直線の方程式を全て求めよ。\\
(4)(3)で求めた直線のうち、傾きが負であるものをmとする。\\
Cとmが接するときのaの値を求めよ。\\
また、そのとき、Cとmの接点の座標を求めよ。\\
(5)aを(4)で求めた値とするとき、C,mおよび\ y\ 軸で囲まれた図形の面積を求めよ。
\end{eqnarray}

2021立教大学経済学部過去問
投稿日:2021.10.17

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このとき、次の各問いに答えよ。
(1)
$\displaystyle \frac{1}{p}+\displaystyle \frac{1}{q}=1$を満たす$p,q$をすべて求めよ。

(2)
$\displaystyle \frac{1}{p}+\displaystyle \frac{1}{q}+\displaystyle \frac{1}{r}=1$を満たす$p,q,r$をすべて求めよ。
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\begin{eqnarray}
{\Large\boxed{1}} [1](1)次の問題Aについて考えよう。\\
問題A 関数y=\sin\theta+\sqrt3\cos\theta (0 \leqq \theta \leqq \frac{\pi}{2})の最大値を求めよ。\\
\\
\sin\frac{\pi}{\boxed{\ \ ア\ \ }}=\frac{\sqrt3}{2}, \cos\frac{\pi}{\boxed{\ \ ア\ \ }}=\frac{1}{2} であるから、三角関数の合成により\\
y=\boxed{\ \ イ\ \ }\sin(\theta+\frac{\pi}{\boxed{\ \ ア\ \ }})\\
\\
と変形できる。よって、yは\theta=\frac{\pi}{\boxed{\ \ ウ\ \ }}で最大値\boxed{\ \ エ\ \ }をとる。\\
\\
(2)pを定数とし、次の問題Bについて考えよう。\\
問題B 関数y=\sin\theta+p\cos\theta (0 \leqq \theta \leqq \frac{\pi}{2})の最大値を求めよ。\\
(\textrm{i})p=0のとき、yは\theta=\frac{\pi}{\boxed{\ \ オ\ \ }}で最大値\boxed{\ \ カ\ \ }をとる。\\
\\
(\textrm{ii})p \gt 0のときは、加法定理\cos(\theta-\alpha)=\cos\theta\cos\alpha+\sin\theta\sin\alphaを用いると\\
y=\sin\theta+p\cos\theta=\sqrt{\boxed{\ \ キ\ \ }}\cos(\theta-\alpha)\\
\\
と表すことができる。ただし\alphaは\sin\alpha=\frac{\boxed{\ \ ク\ \ }}{\sqrt{\boxed{\ \ キ\ \ }}}, \cos\alpha=\frac{\boxed{\ \ ケ\ \ }}{\sqrt{\boxed{\ \ キ\ \ }}}, 0 \lt \alpha \lt \frac{\pi}{2}\\
\\
を満たすものとする。このとき、yは\theta=\boxed{\ \ コ\ \ }で最大値\sqrt{\boxed{\ \ サ\ \ }}をとる。\\
\\
(\textrm{iii})p \lt 0のとき、yは\theta=\boxed{\ \ シ\ \ }で最大値\sqrt{\boxed{\ \ ス\ \ }}をとる。\\
\\
\\
\boxed{\ \ キ\ \ }~\boxed{\ \ ケ\ \ }、\boxed{\ \ サ\ \ }、\boxed{\ \ ス\ \ }の解答群\\
⓪-1   ①1   ②-p   ③p   \\
④1-p   ⑤1+p   ⑥-p^2   ⑦p^2   ⑧1-p^2   \\
⑨1+p^2   ⓐ(1-p)^2   ⓑ(1+p^2)   \\
\\
\\
\boxed{\ \ コ\ \ }、\boxed{\ \ シ\ \ }の解答群\\
⓪0    ①\alpha    ②\frac{\pi}{2}\\
\end{eqnarray}

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