【解法は1つでない…!】連立方程式:東京工業大学附属科学技術高等学校~全国入試問題解法 - 質問解決D.B.(データベース)

【解法は1つでない…!】連立方程式:東京工業大学附属科学技術高等学校~全国入試問題解法

単元: #数Ⅰ#数と式
指導講師: 高校入試から見た数学の世界「全部入試問題」by しろたん
投稿日:2025.02.07

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$\frac{2x-4}{x} = 1$

$\frac{2x-4}{x} < 1$
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\begin{array}{r}
アイ \\[-3pt]
\underline{\times\phantom{0}イイ}\\[-3pt]
2024 \\[-3pt]

\end{array}
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ユキさんたちのクラスでは、数学の授業で関数のグラフについてコンピュータを使って学習しています。次の問いに答えなさい。
問1 先生が提示した画面1には、関数$y=x^{ 2 }$のグラフと、このグラフ上の2点A、Bを通る直線が表示されています。点Aの$x$座標は3、点Bの$x$座標は-2です。点Oは原点とします。
ユキさんは、画面1を見て、2点A、Bを通る直線の式を求めたいと考え、求め方について、次のような見通しを立てています。

ユキさんの見通し
2点A、Bを通る直線の式を求めるには、2点A、Bの座標がわかれば良い。

次の(1)、(2)に答えなさい。
(1)点Aの$y$座標を求めなさい。
(2)ユキさんの見通しを用いて、2点A、Bを通る直線の式を求めなさい。

問2 △PQRが直角二等辺三角形になる時の$t$の値を求めなさい。

先生が提示した画面2には2つの関数$y=2x^{ 2 }$・・・①,$y=\frac{1}{2}x^{ 2 }$・・・②のグラフが表示されています。①のグラフ上に点Pがあり、点Pの$x$座標は$t$です。点Qは、点Pと$y$軸について対称な点です。また、点Rは、点Pを通り、$y$軸に平行な直線と②のグラフとの交点です。点Oは原点とし、$t$>0とします。

ユキさんたちは、点Pを①のグラフ上で動かすことで、△PQRがどのように変化するかについて、話し合っています。
ユキさん「点Pを動かすと、点Qと点Rも同時に動くね。」
ルイさん「このとき、△PQRはいつでも直角三角形になるね。」
ユキさん「・・・あれ?△PQRが直角に等辺三角形に見えるときがあるよ?」
ルイさん「本当に直角二等辺三角形になるときがあるのかな。」
ユキさん「じゃあ、△PQRが直角二等辺三角形になるときの点Pの座標を求めてみようか。」
ルイさん「点Pの座標を求めるには、$t$の値がわかればいいね。」

△PQRが直角二等辺三角形になるときの$t$の値を求めなさい。
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$k$は定数とする。2次関数$y=x^2+2kx+k$の最小値を$m$とする。
(1) $m$は$k$の関数である。$m$を$k$の式で表せ。
(2) $k$の関数$m$の最大値とそのときの$k$の値を求めよ。
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問題文全文(内容文):
$0 \leqq x \lt 2\pi$方程式を解け

(1)
$\sin^3x+\cos^3x=1$

(2)
$\sin^3x+\cos^3x+\sin x=2$

出典:2007年東北大学 過去問
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