福田の数学〜早稲田大学2021年教育学部第3問〜グラフの通過範囲とx固定法 - 質問解決D.B.(データベース)

福田の数学〜早稲田大学2021年教育学部第3問〜グラフの通過範囲とx固定法

問題文全文(内容文):
${\Large\boxed{3}}$
実数$a$が$0 \leqq a \leqq 1$を満たしながら動くとき、座標平面において3次関数$y=x^3-2ax+a^2 (0 \leqq x \leqq 1)$のグラフが通過する領域を$A$とする。このとき、次の問いに答えよ。
(1)直線$x=\frac{1}{2}$と$A$の共通部分に属する点の$y$座標の取り得る範囲を求めよ。
(2)$A$に属する点の$y$座標の最小値を求めよ。
(3)$A$の面積を求めよ。

2021早稲田大学教育学部過去問
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指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):
${\Large\boxed{3}}$
実数$a$が$0 \leqq a \leqq 1$を満たしながら動くとき、座標平面において3次関数$y=x^3-2ax+a^2 (0 \leqq x \leqq 1)$のグラフが通過する領域を$A$とする。このとき、次の問いに答えよ。
(1)直線$x=\frac{1}{2}$と$A$の共通部分に属する点の$y$座標の取り得る範囲を求めよ。
(2)$A$に属する点の$y$座標の最小値を求めよ。
(3)$A$の面積を求めよ。

2021早稲田大学教育学部過去問
投稿日:2021.06.03

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指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):
${\large\boxed{3}}$xy平面上の曲線Cを$y=x^2(x-1)(x+2)$とする。
(1)Cに2点で下から接する直線Lの方程式は

$y=\frac{\boxed{\ \ アイウ\ \ }}{\boxed{\ \ エオカ\ \ }}\ x+\frac{\boxed{\ \ キクケ\ \ }}{\boxed{\ \ コサシ\ \ }}$である。

(2)CとLが囲む図の斜線部分の面積(※動画参照)は

$\frac{\boxed{\ \ スセソ\ \ }\sqrt{\boxed{\ \ タチツ\ \ }}}{\boxed{\ \ テトナ\ \ }}$となる。

ただし、次の公式を使ってもかまわない(m,nは正の整数)
$\int_{\alpha}^{\beta}(x-\alpha)^m(x-\beta)^ndx=\frac{(-1)^nm!n!}{(m+n+1)!}(\beta-\alpha)^{m+n+1}$

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単元: #数Ⅱ#大学入試過去問(数学)#式と証明#恒等式・等式・不等式の証明#積分とその応用#定積分#学校別大学入試過去問解説(数学)#上智大学#数学(高校生)#数Ⅲ
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):
$\Large{\boxed{4}}$ $e$を自然対数の底とする。$e$=2.718...である。
(1)0≦$x$≦1において不等式1+$x$≦$e^x$≦1+2$x$が成り立つことを示せ。
(2)$n$を自然数とするとき、0≦$x$≦1において不等式
$\displaystyle\sum_{k=0}^n\frac{x^k}{k!}$≦$e^x$≦$\displaystyle\sum_{k=0}^n\frac{x^k}{k!}+\frac{x^n}{n!}$
が成り立つことを示せ。
(3)0≦$x$≦1を定義域とする関数$f(x)$を
$f(x)$=$\left\{\begin{array}{1}
1 (x=0)\\
\displaystyle\frac{e^x-1}{x} (0<x≦1)
\end{array}\right.$
と定義する。(2)の不等式を利用して、定積分$\displaystyle\int_0^1f(x)dx$ の近似値を小数第3位まで求め、求めた近似値と真の値との誤差が$10^{-3}$以下である理由を説明せよ。
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指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):
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