福田の数学〜慶應義塾大学2022年環境情報学部第2問〜三角関数の最大最小 - 質問解決D.B.(データベース)

福田の数学〜慶應義塾大学2022年環境情報学部第2問〜三角関数の最大最小

問題文全文(内容文):
${\large\boxed{2}}\ 0 \leqq \theta \leqq \pi $のとき、関数$y=\sin3\theta-3\cos(\theta-\frac{\pi}{6})$の最大値と最小値を求めたい。
(1)$x=\cos(\theta-\frac{\pi}{6})$とおくと、もとの関数は

$y=\boxed{\ \ アイ\ \ }\ x^3+\boxed{\ \ ウエ\ \ }\ x^2+\boxed{\ \ オカ\ \ }\ x+\boxed{\ \ キク\ \ }$
と書き直すことができる。
(2)このことから、もとの関数の最大値は$\theta=\frac{\boxed{\ \ ケコ\ \ }}{\boxed{\ \ サシ\ \ }}\ \pi$のときに
$\boxed{\ \ スセ\ \ }\sqrt{\boxed{\ \ ソタ\ \ }}$
であり、最小値は$\theta=\frac{\boxed{\ \ チツ\ \ }}{\boxed{\ \ テト\ \ }}\ \pi$のときに
$\boxed{\ \ ナニ\ \ }\sqrt{\boxed{\ \ ヌネ\ \ }}$であることがわかる。

2022慶應義塾大学環境情報学部過去問
単元: #数Ⅱ#大学入試過去問(数学)#三角関数#微分法と積分法#加法定理とその応用#学校別大学入試過去問解説(数学)#慶應義塾大学#数学(高校生)
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):
${\large\boxed{2}}\ 0 \leqq \theta \leqq \pi $のとき、関数$y=\sin3\theta-3\cos(\theta-\frac{\pi}{6})$の最大値と最小値を求めたい。
(1)$x=\cos(\theta-\frac{\pi}{6})$とおくと、もとの関数は

$y=\boxed{\ \ アイ\ \ }\ x^3+\boxed{\ \ ウエ\ \ }\ x^2+\boxed{\ \ オカ\ \ }\ x+\boxed{\ \ キク\ \ }$
と書き直すことができる。
(2)このことから、もとの関数の最大値は$\theta=\frac{\boxed{\ \ ケコ\ \ }}{\boxed{\ \ サシ\ \ }}\ \pi$のときに
$\boxed{\ \ スセ\ \ }\sqrt{\boxed{\ \ ソタ\ \ }}$
であり、最小値は$\theta=\frac{\boxed{\ \ チツ\ \ }}{\boxed{\ \ テト\ \ }}\ \pi$のときに
$\boxed{\ \ ナニ\ \ }\sqrt{\boxed{\ \ ヌネ\ \ }}$であることがわかる。

2022慶應義塾大学環境情報学部過去問
投稿日:2022.07.09

<関連動画>

福田の数学〜慶應義塾大学2021年総合政策学部第2問〜見込む角の最大

アイキャッチ画像
単元: #数Ⅱ#大学入試過去問(数学)#三角関数#加法定理とその応用#学校別大学入試過去問解説(数学)#慶應義塾大学#数学(高校生)
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):
${\Large\boxed{2}}$
サッカー選手Pは下図(※動画参照)のようにペナルティーエリアの左端の線を延長した線
のゴール寄り右3mをドリブルで敵陣にまっすぐ向かっている。Pがゴールに向かって
シュートするとき、Pから見てゴールの見える範囲が大きい方が得策である。すなわち、
下図(※動画参照)のような配置でh=3mのとき、選手Pが蹴り込める角度範囲である$\theta$
が最も大きくなるPのゴールラインからの距離xを求めたい。ただし、ゴールは下図のように
ペナルティーエリアの左右の中央で、ゴールラインの外側に設置されているものとする。
一般に図(※動画参照)のようにペナルティーエリアの左端からゴールの左端までの距離をa、
ペナルティーエリアの左端からゴールの右端までの距離をb、Pのドリブルのラインと
ペナルティーエリアの左端までの距離をh(ただし、$h \lt a$とする)、Pからゴールライン
をx、Pの正面から右のゴールポストまでの角度を$\alpha$、Pの正面から左のゴールポスト
までの角を$\beta$としたとき、次頁の解放の文章を完成させなさい。

(解法)$\tan\theta$を最も大きくするxを求める問題と考えることができる。
$\tan\theta=\tan\boxed{\ \ ア\ \ }=\frac{\tan\alpha-\tan\beta}{1+\tan\alpha\tan\beta}=\frac{\boxed{\ \ ア\ \ }×x}{x^2+\boxed{\ \ ウ\ \ }}$
$\tan\theta$の逆数を考えると、相加相乗平均の定理より
$\frac{1}{\tan\theta}=\frac{x}{\boxed{\ \ エ\ \ }}+\frac{\boxed{\ \ オ\ \ }}{x×\boxed{\ \ カ\ \ }} \geqq \frac{2}{\boxed{\ \ キ\ \ }}\sqrt{\boxed{\ \ ク\ \ }}$
であり、$\frac{1}{\tan\theta}$が最小、すなわち$\tan\theta$が最大となるのは$x=\sqrt{\boxed{\ \ ケ\ \ }}$のときである。

(解法終わり)
ペナルティエリアの横幅を40m、ゴールの横幅を8mとすると、今回のサッカー選手Pの場合、
$x=\sqrt{\boxed{\ \ コ\ \ }}m$のときに、$\theta$が最も大きくなることが分かる。

2021慶應義塾大学総合政策学部過去問
この動画を見る 

福田の一夜漬け数学〜多変数関数、1文字固定その2(受験編)

アイキャッチ画像
単元: #数Ⅱ#式と証明#三角関数#恒等式・等式・不等式の証明#加法定理とその応用#数学(高校生)
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):
$\triangle ABC$において次の不等式を示せ。
(1)$\cos A+\cos B+\cos C \leqq \frac{3}{2}$
(2)$\cos A\cos B \cos C \leqq \frac{1}{8}$
この動画を見る 

福田の数学〜杏林大学2022年医学部第1問〜三角関数の最大最小と極値

アイキャッチ画像
単元: #数Ⅱ#大学入試過去問(数学)#三角関数#微分法と積分法#加法定理とその応用#接線と増減表・最大値・最小値#学校別大学入試過去問解説(数学)#数学(高校生)#杏林大学
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):
(1)三角関数について、次の等式が成り立つ。
$\cos2θ=\boxed{アイ}\sin^2θ+\boxed{ウ}$
$\sin3θ=\boxed{エオ}\sin^3θ+\boxed{カ}\sinθ$
(2)$0 \leqq θ \lt 2\pi$のとき、関数
$y=-\frac{1}{12}\sin3θ+\frac{3}{8}\cos2θ-\frac{3}{4}\sinθ$
は$θ=\frac{\boxed{キ}}{\boxed{ク}}\pi$で最小値$\frac{\boxed{ケコサ}}{\boxed{シス}}$をとり、
$\sinθ=\frac{\boxed{セソ}}{\boxed{タ}}$のとき最大値$\frac{\boxed{チツ}}{\boxed{テト}}$
をとる。また、yの極致を与えるθの個数は$\boxed{ナ}$である。

2022杏林大学医学部過去問
この動画を見る 

【高校数学】 数Ⅱ-102 三角関数を含む方程式・不等式④

アイキャッチ画像
単元: #数Ⅱ#三角関数#加法定理とその応用#数学(高校生)
指導講師: とある男が授業をしてみた
問題文全文(内容文):
◎$0 \leqq \theta \lt 2π$のとき、次の不等式を解こう。

①$\sin (\theta +\displaystyle \frac{π}{6}) \geqq \displaystyle \frac{1}{\sqrt{ 2 }}$

②$\cos(\theta-\displaystyle \frac{π}{6}) \geqq \displaystyle \frac{1}{2}$

③$\tan (\theta+\displaystyle \frac{π}{4}) \gt \sqrt{ 3 }$
この動画を見る 

福田の数学〜北里大学2024医学部第1問(1)〜三角関数の最大最小

アイキャッチ画像
単元: #数Ⅱ#大学入試過去問(数学)#三角関数#三角関数とグラフ#加法定理とその応用#学校別大学入試過去問解説(数学)#北里大学#数学(高校生)
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):
2つの実数x,yは$x^2+y^2 \leqq 4,x \geqq 0 $を満たすとする。このとき、$3x+4y-3$の最小値は$\boxed{ ア }$、最大値は$\boxed{ イ }$である。また、$3x^2+4xy-3y^2$の最大値は$\boxed{ ウ }$である。
この動画を見る 
PAGE TOP