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

<関連動画>

数学「大学入試良問集」【19−24 空間図形の断面積と体積】を宇宙一わかりやすく

アイキャッチ画像
単元: #大学入試過去問(数学)#積分とその応用#面積・体積・長さ・速度#学校別大学入試過去問解説(数学)#数学(高校生)#奈良教育大学#数Ⅲ
指導講師: ハクシ高校【数学科】良問演習チャンネル
問題文全文(内容文):
$xyz$空間の$xy$平面上に曲線$C:y=x^2,z=0$ 直線$l:y=x+a,z=0(a \leqq 1)$がある。
いま$C$と$l$の交点を$P,Q$とし、線分$PQ$を底辺とする正三角形$PQR$を$xy$平面に垂直に作る。
直線$l$を$a=1$から$C$に接するまで動かすとき、この三角形が通過してできる立体の体積$V$を求めよ。
この動画を見る 

大学入試問題#636「ミスなく」 東京電機大学(2020) #不定積分

アイキャッチ画像
単元: #数Ⅱ#大学入試過去問(数学)#微分法と積分法#積分とその応用#不定積分#学校別大学入試過去問解説(数学)#不定積分・定積分#数学(高校生)#数Ⅲ#東京電機大学
指導講師: ますただ
問題文全文(内容文):
$\displaystyle \int_{0}^{1} x^3log(x^2+1) dx$

出典:2020年東京電機大学 入試問題
この動画を見る 

藤田医科大学 普通にやれば出るけどね

アイキャッチ画像
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)#数学(高校生)#藤田医科大学
指導講師: 鈴木貫太郎
問題文全文(内容文):
$\left(-\frac{\sqrt3-1-(\sqrt{3}+1)i}{1+\sqrt{3}i}\right)^5$
これを求めよ.

藤田医科大過去問
この動画を見る 

福田の数学〜千葉大学2023年第6問〜連立漸化式となる確率Part2

アイキャッチ画像
単元: #大学入試過去問(数学)#数列#漸化式#学校別大学入試過去問解説(数学)#千葉大学#数学(高校生)#数B
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):
$\Large\boxed{6}$ 1個のさいころを投げて出た目によって数直線上の点Pを動かすことを繰り返すゲームを考える。最初のPの位置を$a_0$=0とし、さいころを$n$回投げたあとのPの位置$a_n$を次のルールで定める。
・$a_{n-1}$=7 のとき、$a_n$=7
・$a_{n-1}$≠7 のとき、$n$回目に出た目$m$に応じて
$a_n$=$
\left\{\begin{array}{1}
a_{n-1}+m (a_{n-1}+m=1,3,4,5,6,7のとき)\\
1 (a_{n-1}+m=2,12のとき)\\
14-(a_{n-1}+m) (a_{n-1}+m=8,9,10,11のとき)\\
\end{array}\right.
$
(1)$a_2$=1 となる確率を求めよ。
(2)$n$≧1について、$a_n$=7 となる確率を求めよ。
(3)$n$≧3について、$a_n$=1 となる確率を求めよ。
この動画を見る 

福島県立医大 4項間漸化式

アイキャッチ画像
単元: #大学入試過去問(数学)#数列#漸化式#学校別大学入試過去問解説(数学)#数学(高校生)#福島大学#数B
指導講師: 鈴木貫太郎
問題文全文(内容文):
$x^3-3x^2-27x-27=0$の3つの解を$\alpha,\beta,\gamma$
$A_n=\alpha^n+\beta^n+\gamma^n$

(1)
$A_{n+3}$を$A_{n+2},A_{n+1},A_n$で表せ

(2)
$A_n$は$3^n$の倍数であることを示せ

出典: 福島県立医科大学 過去問
この動画を見る 
PAGE TOP