福田の数学〜慶應義塾大学2024年医学部第3問〜四面体の切断面の面積と極限 - 質問解決D.B.(データベース)

福田の数学〜慶應義塾大学2024年医学部第3問〜四面体の切断面の面積と極限

問題文全文(内容文):
$\Large\boxed{3}$ -1,0,1以外のすべての実数$x$に対して定義された関数
$f(x)$=$\displaystyle\frac{1}{3x(x^2-1)}$
を考える。
(1)$f(x)$は$x$=$\boxed{\ \ (あ)\ \ }$において極小値$\boxed{\ \ (い)\ \ }$をとり、$x$=$\boxed{\ \ (う)\ \ }$において極大値$\boxed{\ \ (え)\ \ }$をとる。
(2)曲線$y$=$f(x)$の概形を描きなさい。
(3)直線$y$=$mx$が曲線$y$=$f(x)$とちょうど4点で交わるとき、定数$m$の値の範囲は$\boxed{\ \ (お)\ \ }$である。
(4)$a$=$\boxed{\ \ (か)\ \ }$, $b$=$\boxed{\ \ (き)\ \ }$, $c$=$\boxed{\ \ (く)\ \ }$とすると、つぎの恒等式が成り立つ。
$f(x)$=$\displaystyle\frac{a}{x-1}$+$\displaystyle\frac{b}{x}$+$\displaystyle\frac{c}{x+1}$
(5)直線$y$=$mx$ (ただし$m$>0)が曲線$y$=$f(x)$と第1象限において交わる点Pの$x$座標を$x(m)$とし、
$A(m)$=$\displaystyle\lim_{T \to \infty}\int_{x(m)}^Tf(x)dx$
とおいて、$A(m)$を$m$の式で表すと、$A(m)$=$\boxed{\ \ (け)\ \ }$となる。また、原点をO、$\left(x(m),0\right)$を座標とする点をQとし、三角形OPQの面積を$B(m)$とおくと$\displaystyle\lim_{m \to +0}\frac{A(m)}{B(m)}$=$\boxed{\ \ (こ)\ \ }$ となる。
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)#慶應義塾大学#数学(高校生)
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):
$\Large\boxed{3}$ -1,0,1以外のすべての実数$x$に対して定義された関数
$f(x)$=$\displaystyle\frac{1}{3x(x^2-1)}$
を考える。
(1)$f(x)$は$x$=$\boxed{\ \ (あ)\ \ }$において極小値$\boxed{\ \ (い)\ \ }$をとり、$x$=$\boxed{\ \ (う)\ \ }$において極大値$\boxed{\ \ (え)\ \ }$をとる。
(2)曲線$y$=$f(x)$の概形を描きなさい。
(3)直線$y$=$mx$が曲線$y$=$f(x)$とちょうど4点で交わるとき、定数$m$の値の範囲は$\boxed{\ \ (お)\ \ }$である。
(4)$a$=$\boxed{\ \ (か)\ \ }$, $b$=$\boxed{\ \ (き)\ \ }$, $c$=$\boxed{\ \ (く)\ \ }$とすると、つぎの恒等式が成り立つ。
$f(x)$=$\displaystyle\frac{a}{x-1}$+$\displaystyle\frac{b}{x}$+$\displaystyle\frac{c}{x+1}$
(5)直線$y$=$mx$ (ただし$m$>0)が曲線$y$=$f(x)$と第1象限において交わる点Pの$x$座標を$x(m)$とし、
$A(m)$=$\displaystyle\lim_{T \to \infty}\int_{x(m)}^Tf(x)dx$
とおいて、$A(m)$を$m$の式で表すと、$A(m)$=$\boxed{\ \ (け)\ \ }$となる。また、原点をO、$\left(x(m),0\right)$を座標とする点をQとし、三角形OPQの面積を$B(m)$とおくと$\displaystyle\lim_{m \to +0}\frac{A(m)}{B(m)}$=$\boxed{\ \ (こ)\ \ }$ となる。
投稿日:2024.06.25

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aを正の実数、bを1より大きい実数としたとき、放物線$y=-ax^2+b$が、
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接している。(すなわち共有点において共通の接線を持つ)

(1)一般に、$b=\frac{\boxed{\ \ アイ\ \ }a^2+\boxed{\ \ ウエ\ \ }a+\boxed{\ \ オカ\ \ }}{\boxed{\ \ キク\ \ }a+\boxed{\ \ ケコ\ \ }}$である。

(2)特に、$a=\frac{\sqrt2}{2}$とすると、放物線と円の接点は
$(±\frac{\sqrt{\boxed{\ \ サシ\ \ }}}{\boxed{\ \ スセ\ \ }},\ \frac{\sqrt{\boxed{\ \ ソタ\ \ }}}{\boxed{\ \ チツ\ \ }})$
であり、円と放物線に囲まれた上図の斜線部の面積は
$\frac{\boxed{\ \ テト\ \ }+\boxed{\ \ ナニ\ \ }\pi}{\boxed{\ \ ヌネ\ \ }}$となる。

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$x \gt 0$のとき
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(2)
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(2)$\alpha$>2のとき、数列$\left\{a_n\right\}$の収束、発散を調べよ。
(3)1<$\alpha$<$\frac{3}{2}$のとき、数列$\left\{a_n\right\}$の収束、発散を調べよ。
(4)$\frac{3}{2}≦\alpha$<2のとき、数列$\left\{a_n\right\}$の収束、発散を調べよ。

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