福田の数学〜慶應義塾大学2024環境情報学部第4問〜球の一部の体積と距離の最大 - 質問解決D.B.(データベース)

福田の数学〜慶應義塾大学2024環境情報学部第4問〜球の一部の体積と距離の最大

問題文全文(内容文):
(1)$xyz$空間において、不等式 $x^2+y^2+z^2\leqq |x|$ が定める立体の体積は$\frac{\fbox{アイ}}{\fbox{ウエ}}\pi$である。また、原点を中心とする球面がこの立体と共有点をもつとき、球面の半径の最大値は$\fbox{オカ}$である。
(2)$xyz$空間において、不等式 $x^2+y^2+z^2\leqq|x|+|y|$ が定める立体の体積は$\frac{\fbox{キク}}{\fbox{ケコ}}\pi$である。また、原点を中心とする球面がこの立体と共有点をもつとき、球面の半径の最大値は$\sqrt{\fbox{サシ}}$ である。
(3)$xyz$ 空間において、不等式 $x^2+y^2+z^2\leqq$$ |x| + |y| + |z| - \frac{1}{4}$ が定める立体の体積は$(\fbox{スセ}$$+\frac{\fbox{ソタ}}{\fbox{チツ}}\sqrt{\fbox{テト}})\pi$ である。また、原点を中心とする球面がこの立体と共有点をもつとき、球面の半径の最大値は $\frac{\fbox{ナニ}}{\fbox{ヌネ}}\sqrt{\fbox{ノハ}}$ $+\frac{\fbox{ヒフ}}{\fbox{ヘホ}}\sqrt{\fbox{マミ}}$ である。(ただし、$\fbox{ノハ} \le \fbox{マミ}$ とする。)
単元: #数Ⅱ#大学入試過去問(数学)#微分法と積分法#学校別大学入試過去問解説(数学)#面積、体積#慶應義塾大学#数学(高校生)
指導講師: JiroFukuda Math Channel
問題文全文(内容文):
(1)$xyz$空間において、不等式 $x^2+y^2+z^2\leqq |x|$ が定める立体の体積は$\frac{\fbox{アイ}}{\fbox{ウエ}}\pi$である。また、原点を中心とする球面がこの立体と共有点をもつとき、球面の半径の最大値は$\fbox{オカ}$である。
(2)$xyz$空間において、不等式 $x^2+y^2+z^2\leqq|x|+|y|$ が定める立体の体積は$\frac{\fbox{キク}}{\fbox{ケコ}}\pi$である。また、原点を中心とする球面がこの立体と共有点をもつとき、球面の半径の最大値は$\sqrt{\fbox{サシ}}$ である。
(3)$xyz$ 空間において、不等式 $x^2+y^2+z^2\leqq$$ |x| + |y| + |z| - \frac{1}{4}$ が定める立体の体積は$(\fbox{スセ}$$+\frac{\fbox{ソタ}}{\fbox{チツ}}\sqrt{\fbox{テト}})\pi$ である。また、原点を中心とする球面がこの立体と共有点をもつとき、球面の半径の最大値は $\frac{\fbox{ナニ}}{\fbox{ヌネ}}\sqrt{\fbox{ノハ}}$ $+\frac{\fbox{ヒフ}}{\fbox{ヘホ}}\sqrt{\fbox{マミ}}$ である。(ただし、$\fbox{ノハ} \le \fbox{マミ}$ とする。)
投稿日:2024.10.23

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$\boxed{2}$

$a,b$を実数とする。

座標平面上の点$P_1,P_2,P_3,\cdots $は

以下の条件を満たしている。

すべての正の奇数$n$に対して、$P_n$と$P_{n+1}$は

$x$軸に関して対称な位置にある。

ただし、$P_n$が$x$軸上にあるときは$P_n=P_{n+1}$で

あるとする。

また、すべての正の偶数$n$に対して、

$P_n$と$P_{n+1}$は直線$y=ax+b$に関して対称な

位置にある。

ただし、$P_n$が直線$y=ax+b$上にあるときは

$P_n=P_{n+1}$であるとする。

(1)$a=0,b=1,P_1(0,0)$であるとき、

$P_{2025}$の座標を求めよ。

(2)$a=1,b=0,P_1(2,1)$であるとき、

$P_{2025}$の座標を求めよ。

(3)$a=\sqrt3,b=0,P_1(1,1)$であるとする。

$m,n$を正の整数とする。

$P_m$と$P_n$の距離の最大値を求めよ。

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