福田の数学〜早稲田大学2021年人間科学部第7問〜双曲線と図形問題 - 質問解決D.B.(データベース)

福田の数学〜早稲田大学2021年人間科学部第7問〜双曲線と図形問題

問題文全文(内容文):
${\Large\boxed{7}}$ 原点を$O$とする座標平面上で、2点$(\sqrt5,0),$$(-\sqrt5,0)$を焦点とし、2点$A(1,0),$$A'(-1,0)$を頂点とする双曲線を$H$とする。$H$の方程式を$\frac{x^2}{a^2}-\frac{y^2}{b^2}=1$と表すとき、$a^2=\boxed{\ \ ネ\ \ },$ $b^2=\boxed{\ \ ノ\ \ }$である。双曲線Hの漸近線のうち、傾きが正であるものの方程式は$y=\boxed{\ \ ハ\ \ }x$である。$点P(p,q)$は双曲線$H$の$第1象限$の部分を動く点とする。$点P$から$x軸$に下ろした垂線の足を$Q$、$直線PQ$と$双曲線H$の漸近線との交点のうち、$第1象限$にあるものを$R$とする。$点P$における$H$の接線と$直線x=1$との交点を$M$とし、$直線OM$と$直線AP$との交点を$N$とする。$三角形OQR$の面積を$S$、$三角形OAN$の面積を$T$とするとき、$\frac{T}{S}$は、$p=\boxed{\ \ ヒ\ \ }$のとき、最大値$\frac{\boxed{\ \ フ\ \ }}{\boxed{\ \ ヘ\ \ }}$をとる。

2021早稲田大学人間科学部過去問
単元: #数Ⅰ#大学入試過去問(数学)#平面上の曲線#図形と計量#2次曲線#学校別大学入試過去問解説(数学)#早稲田大学#数学(高校生)#数C
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):
${\Large\boxed{7}}$ 原点を$O$とする座標平面上で、2点$(\sqrt5,0),$$(-\sqrt5,0)$を焦点とし、2点$A(1,0),$$A'(-1,0)$を頂点とする双曲線を$H$とする。$H$の方程式を$\frac{x^2}{a^2}-\frac{y^2}{b^2}=1$と表すとき、$a^2=\boxed{\ \ ネ\ \ },$ $b^2=\boxed{\ \ ノ\ \ }$である。双曲線Hの漸近線のうち、傾きが正であるものの方程式は$y=\boxed{\ \ ハ\ \ }x$である。$点P(p,q)$は双曲線$H$の$第1象限$の部分を動く点とする。$点P$から$x軸$に下ろした垂線の足を$Q$、$直線PQ$と$双曲線H$の漸近線との交点のうち、$第1象限$にあるものを$R$とする。$点P$における$H$の接線と$直線x=1$との交点を$M$とし、$直線OM$と$直線AP$との交点を$N$とする。$三角形OQR$の面積を$S$、$三角形OAN$の面積を$T$とするとき、$\frac{T}{S}$は、$p=\boxed{\ \ ヒ\ \ }$のとき、最大値$\frac{\boxed{\ \ フ\ \ }}{\boxed{\ \ ヘ\ \ }}$をとる。

2021早稲田大学人間科学部過去問
投稿日:2021.06.22

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AQ=?
*図は動画内参照
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指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):
$a$ を $1$ 以上の実数、$b$ を実数とし、関数 $f(x), \, g(x), \, h(x)$ を以下で定める。
$\displaystyle f(x)=-|2|x|-1|, \quad g(x)=ax+b, \quad h(x)=e^x$
$(1)$ すべての実数 $x$ に対して $f(x) \leq g(x)$ が成り立つ。$(a, \, b)$ の範囲は、条件 $a \geq 1$ の下では、$b \geq 1$ のとき $a \leq \fbox{ア}$ であり、$\frac{1}{2} \leq b \leq 1$ のとき $a \leq \fbox{イ}$ である。$b < \frac{1}{2}$ のとき条件を満たす $a$ は存在しない。
$(2)$ 実数$p$ に対し、$x=p$ における $y=h(x)$ の接線の方程式は $y=\fbox{ウ}$ である。したがって $a=e^p$ のとき、すべての実数 $x$ に対して $g(x) \leq h(x)$ が成り立つのは $b \leq \fbox{エ}$ のときであり、これは $a$ と $b$ の関係式として $b \leq \fbox{オ}$
$(3)$ すべての実数 $x$ に対し、$f(x) \leq g(x) \leq h(x)$ が成り立つような $(a, \, b)$ 全体のなす領域を $D$ とする。$D$ における $a$ の最大値は $\fbox{カ}$ である。また、$D$ の面積は $\fbox{キ}$ である。
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