福田の数学〜立教大学2021年理学部第3問〜定積分の漸化式と回転体の体積 - 質問解決D.B.(データベース)

福田の数学〜立教大学2021年理学部第3問〜定積分の漸化式と回転体の体積

問題文全文(内容文):
\begin{eqnarray}
{\Large\boxed{3}} nを0以上の整数とする。定積分\\
I_n=\int_1^e\frac{(\log x)^n}{x^2}\ dx\\
について、次の問(1)~(4)に答えよ。ただし、eは自然対数の底である。\\
(1)I_0, I_1の値をそれぞれ求めよ。\\
(2)I_{n+1}をI_nとnを用いて表せ。\\
(3)x \gt 0とする。関数f(x)=\frac{(\log x)^2}{x}\ の増減表を書け。\\
ただし、極値も増減表に記入すること。\\
(4)座標平面上の曲線\ y=\frac{(\log x)^2}{x}, x軸と直線x=eとで囲まれた図形を、\\
x軸の周りに1回転させてできる立体の体積Vを求めよ。
\end{eqnarray}
単元: #数Ⅱ#大学入試過去問(数学)#微分法と積分法#接線と増減表・最大値・最小値#学校別大学入試過去問解説(数学)#不定積分・定積分#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}} nを0以上の整数とする。定積分\\
I_n=\int_1^e\frac{(\log x)^n}{x^2}\ dx\\
について、次の問(1)~(4)に答えよ。ただし、eは自然対数の底である。\\
(1)I_0, I_1の値をそれぞれ求めよ。\\
(2)I_{n+1}をI_nとnを用いて表せ。\\
(3)x \gt 0とする。関数f(x)=\frac{(\log x)^2}{x}\ の増減表を書け。\\
ただし、極値も増減表に記入すること。\\
(4)座標平面上の曲線\ y=\frac{(\log x)^2}{x}, x軸と直線x=eとで囲まれた図形を、\\
x軸の周りに1回転させてできる立体の体積Vを求めよ。
\end{eqnarray}
投稿日:2021.10.08

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指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):
\begin{eqnarray}
{\large\boxed{3}}\ xy平面上の曲線Cをy=x^2(x-1)(x+2)とする。
\\(1)Cに2点で下から接する直線Lの方程式は\\
\\
y=\frac{\boxed{\ \ アイウ\ \ }}{\boxed{\ \ エオカ\ \ }}\ x+\frac{\boxed{\ \ キクケ\ \ }}{\boxed{\ \ コサシ\ \ }}\ である。\\
\\
(2)CとLが囲む図の斜線部分の面積(※動画参照)は\\
\\
\frac{\boxed{\ \ スセソ\ \ }\sqrt{\boxed{\ \ タチツ\ \ }}}{\boxed{\ \ テトナ\ \ }}\ となる。\\
\\
ただし、次の公式を使ってもかまわない(m,nは正の整数)\\
\int_{\alpha}^{\beta}(x-\alpha)^m(x-\beta)^ndx=\frac{(-1)^nm!n!}{(m+n+1)!}(\beta-\alpha)^{m+n+1}\\
\end{eqnarray}
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問題文全文(内容文):
\begin{eqnarray}
{\large\boxed{5}}\ 関数f(x)をf(x)=(x+1)(|x-1|-1)+2で定める。\\
(1)y=f(x)のグラフをかきなさい。\\
(2)kを実数とする。このとき、方程式f(x)=kが異なる3つの実数解\\
をもつようなkの値の範囲は\boxed{\ \ ア\ \ }である。\\
(3)曲線y=f(x)上の点P(0,f(0))における接線lの方程式はy=\boxed{\ \ イ\ \ }である。\\
また、曲線y=f(x)と直線lは2つの共有点をもつが、点Pとは異なる共有点を\\
Qとするとき、点Qのx座標は\boxed{\ \ ウ\ \ }である。さらに、曲線y=f(x)と直線lで\\
囲まれた図形の面積は\boxed{\ \ エ\ \ }である。\\
(4)関数F(x)をF(x)=\int_0^xf(t)dtで定める。このとき、F'(x)=0を満たすxを\\
すべて求めるとx=\boxed{\ \ オ\ \ }である。これより、関数F(x)は\\
x=\boxed{\ \ カ\ \ }で最小値\ \boxed{\ \ キ\ \ }\ をとることがわかる。\\
\end{eqnarray}
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問題文全文(内容文):
\begin{eqnarray}
{\Large\boxed{2}}\ 実数tの関数\hspace{210pt}\\
\\
F(t)=\int_0^1|x^2-t^2|dx\\
\\
について考える。\\
(1)0 \leqq t \leqq 1のとき、F(t)をtの整式として表せ。\\
(2)t \geqq 0 のとき、F(t)を最小にするtの値TとF(T)の値を求めよ。
\end{eqnarray}
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問題文全文(内容文):
∫(x+8)³dxの不定積分を求めよ。
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問題文全文(内容文):
定積分$\displaystyle \int_{-1}^{1}\left| x^2-\dfrac{1}{2}x-\dfrac{1}{2} \right | dx$を求めよ。
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