福田の数学〜東京工業大学2024年理系第2問〜関数方程式と曲線の長さ - 質問解決D.B.(データベース)

福田の数学〜東京工業大学2024年理系第2問〜関数方程式と曲線の長さ

問題文全文(内容文):
$\Large\boxed{2}$ 実数全体を定義域にもつ微分可能な関数$f(t)$, $g(t)$が次の6つの条件を満たしているとする。
$f'(t)$=$-f(t)g(t)$, $g'(t)$=$\left\{f(t)\right\}^2$,
$f(t)$>0, $|g(t)|$<1, $f(0)$=1, $g(0)$=0
このとき $p(t)$=$\left\{f(t)\right\}^2$+$\left\{g(t)\right\}^2$, $q(t)$=$\log\frac{1+g(t)}{1-g(t)}$ とおく。
(1)$p'(t)$を求めよ。
(2)$q'(t)$は定数関数であることを示せ。
(3)$\displaystyle\lim_{t \to \infty}g(t)$を求めよ。
(4)$f(T)$=$g(T)$となる正の実数$T$に対して、媒介変数表示された平面曲線($x$,$y$)=($f(t)$,$g(t)$) (0≦$t$≦$T$)の長さを求めよ。
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)#東京工業大学#数学(高校生)
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):
$\Large\boxed{2}$ 実数全体を定義域にもつ微分可能な関数$f(t)$, $g(t)$が次の6つの条件を満たしているとする。
$f'(t)$=$-f(t)g(t)$, $g'(t)$=$\left\{f(t)\right\}^2$,
$f(t)$>0, $|g(t)|$<1, $f(0)$=1, $g(0)$=0
このとき $p(t)$=$\left\{f(t)\right\}^2$+$\left\{g(t)\right\}^2$, $q(t)$=$\log\frac{1+g(t)}{1-g(t)}$ とおく。
(1)$p'(t)$を求めよ。
(2)$q'(t)$は定数関数であることを示せ。
(3)$\displaystyle\lim_{t \to \infty}g(t)$を求めよ。
(4)$f(T)$=$g(T)$となる正の実数$T$に対して、媒介変数表示された平面曲線($x$,$y$)=($f(t)$,$g(t)$) (0≦$t$≦$T$)の長さを求めよ。
投稿日:2024.03.17

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問題文全文(内容文):
${\Large\boxed{1}}$ (5)自然数nは1とn以外にちょうど4個の約数をもつとする。このような
自然数nの中で、最小の数は$\boxed{\ \ ク\ \ }$であり、最小の奇数は$\boxed{\ \ ケ\ \ }$である。

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問題文全文(内容文):

$\boxed{5}$

曲線$C:y=\cos x\left(0\leqq x \leqq \dfrac{\pi}{2}\right)$上の点

$(\theta,\cos\theta)$における接線を$l$とする。

(1)$\theta=\dfrac{\pi}{4}$のとき、接線$l$と

$x$軸との交点の座標は$\left(\dfrac{\pi+\boxed{二}}{\boxed{ヌ}},0\right)$である。

(2)曲線$C$と接線$l$、および$x$軸によって

囲まれた部分の面積が$1$であるとき、

$\sin\theta=\boxed{ネ}-\sqrt{\boxed{ノ}}$である。

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問題文全文(内容文):
$\displaystyle \lim_{ n \to \infty } \displaystyle \sum_{k=1}^n log(1+\displaystyle \frac{k}{n})^\frac{1}{n}$

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$\begin{eqnarray}
\left\{
\begin{array}{l}
x^2=yz+7 \\
y^2=zx+7 \\
z^2=xy+7
\end{array}
\right.
\end{eqnarray}$

整数$(x,y,z)$を求めよ.

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$-\displaystyle \frac{\pi}{4} \leqq x \leqq \displaystyle \frac{\pi}{4}$
$\displaystyle \frac{1+\sqrt{ 3 }\tan\ x}{\sqrt{ 3 }-\tan\ x}$の最大値と最小値を求めよ

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