【理数個別の過去問解説】2021年度東京大学 数学 理科第3問(1)解説 - 質問解決D.B.(データベース)

【理数個別の過去問解説】2021年度東京大学 数学 理科第3問(1)解説

問題文全文(内容文):
2021年度東京大学 数学 理科第3問(1)解説
東京大学 2021年理科第3問(2)それぞれの項で分けて丁寧に積分せよ
関数
$f(x)=\dfrac{x}{x²+3}$
に対して、$y=f(x)$のグラフをCとする。点A($1,f(1)$)におけるCの接線を
$l:y=g(x)$
とする。
(1)Cとlの共有点でAと異なるものがただ1つ存在することを示し、その点のx座標を求めよ。
(2)(1)で求めた共有点のx座標をαとする。定積分
$\displaystyle \int_{\alpha}^1{f(x)-g(x)}^2 dx$
を計算せよ。
チャプター:

0:00 問題文
0:05 接線の方程式を求める
1:26 共有点の座標を求める
3:36 エンディング

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)
指導講師: 理数個別チャンネル
問題文全文(内容文):
2021年度東京大学 数学 理科第3問(1)解説
東京大学 2021年理科第3問(2)それぞれの項で分けて丁寧に積分せよ
関数
$f(x)=\dfrac{x}{x²+3}$
に対して、$y=f(x)$のグラフをCとする。点A($1,f(1)$)におけるCの接線を
$l:y=g(x)$
とする。
(1)Cとlの共有点でAと異なるものがただ1つ存在することを示し、その点のx座標を求めよ。
(2)(1)で求めた共有点のx座標をαとする。定積分
$\displaystyle \int_{\alpha}^1{f(x)-g(x)}^2 dx$
を計算せよ。
投稿日:2021.05.02

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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}} 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}

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問題文全文(内容文):
曲線$C$を媒介変数$θ$を用いて
$\begin{equation}
\left\{ \,
\begin{aligned}
x=3cosθ \\
y=sin2θ
\end{aligned}
\right.
\end{equation}$
$(0≦θ≦π/2)$
と表す。
(1)曲線$C$上の点で、$y$座標の値が最大となる点の座標$(x,y)$を求めなさい。また、曲線$C$上の点で、$y$座標の値が最小となる点の座標$(x,y)$をすべて求めなさい。
(2)曲線$C$と$x$軸で囲まれた図形の面積$S$を求めなさい。
(3)曲線$C$と$x$軸で囲まれた図形を$x$軸のまわりに1回転してできる回転体の体積$V$を求めなさい。
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指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):
\begin{eqnarray}
{\Large\boxed{2}} 1辺の長さが1の正方形の頂点を時計回りにA,B,C,Dとする。点PはAから\\
出発し、硬貨を投げるたびに正方形の周上を時計回りに動く。1枚の硬貨を投げて\\
表が出たときにはPは2だけ進み、裏が出たときにはPは1だけ進む。硬貨を投げた\\
ときに、表と裏の出る確率は等しいとする。このとき以下の問いに答えよ。\\
\\
(1)硬貨を5回続けて投げたとき、PがAにいる確率を求めよ。\\
(2)硬貨を10回続けて投げたとき、PがDにいる確率を求めよ。
\end{eqnarray}

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(1)$n$を自然数とする。
$cos(n+2)\theta+cos n\theta=2cos(n+1)\theta cos\theta$を示せ。

(2)自然数$n$に対し、$cosn\theta=T_n(cos\theta)$を満たす整数係数の$n$次の整式$T_n(x)$が存在することを示せ。

(3)$cos1°$が無理数であることを証明せよ。
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第1問
(1) 定積分$\displaystyle \int_{0}^{\frac{\pi}{3}}\dfrac{x}{\cos(x)^2} dx$を求めよ。
(2) $\dfrac{-\pi}{2}\lt x\lt \dfrac{\pi}{2}$で定義された関数f(x)が
   $f(x)\cos(x)^2 =\pi-\dfrac{x}{\log2}\displaystyle \int_{0}^{\frac{\pi}{3}f(t)dt$
をみたすとき、f(x)を求めよ。
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