【数Ⅲ】積分法:楕円で構成された図形の面積 - 質問解決D.B.(データベース)

【数Ⅲ】積分法:楕円で構成された図形の面積

問題文全文(内容文):
【高校数学 数学Ⅲ 積分法の応用】
2つの楕円$x^2+3y^2=4・・・①、3x^2+y^2=4・・・②$がある。
(1)2つの楕円の4つの交点の座標を求めよ。
(2)2つの楕円の内部の重なった部分の面積を求めよ。

(出典元)青チャート数学Ⅲより
チャプター:

0:00 オープニング
1:00 楕円のグラフを書く
5:55 積分の式を立てる
10:00 実際に面積を求めていく

単元: #積分とその応用#面積・体積・長さ・速度#数学(高校生)#数Ⅲ
教材: #チャート式#青チャートⅢ#中高教材
指導講師: 理数個別チャンネル
問題文全文(内容文):
【高校数学 数学Ⅲ 積分法の応用】
2つの楕円$x^2+3y^2=4・・・①、3x^2+y^2=4・・・②$がある。
(1)2つの楕円の4つの交点の座標を求めよ。
(2)2つの楕円の内部の重なった部分の面積を求めよ。

(出典元)青チャート数学Ⅲより
投稿日:2021.06.18

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$\displaystyle \lim_{ n \to \infty } (\displaystyle \frac{(3n^2+1^2)(3n^2+2^2)・・・(3n^2+n^2)}{(n^2+1^2)(n^2+2^2)・・・(n^2+n^2)})^{\frac{1}{n}}$

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$ (1)\displaystyle \int_{0}^{1}\dfrac{1}{\sqrt{4-x^2}}dxを求めよ.$
$ (2)\displaystyle \int_{0}^{\sqrt3}\dfrac{0}{x^2+1}dxを求めよ.$
$ (3)\displaystyle \int_{0}^{1}\dfrac{1}{x^2+4x+3}dx,\displaystyle \int_{0}^{1}\dfrac{1}{x^2+4x+4}dx,\displaystyle \int_{-2}^{-1}\dfrac{1}{x^2+4x+5}dxを求めよ.$
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指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):
tを実数とする。次の条件(★)を満たす$\triangle ABC$を考える。
(★)$AC=t,\ BC=1$を満たし、$\angle BAC$の2等分線と辺BCの交点をDとおくと、
$\cos\angle DAC=\frac{\sqrt3}{3}$である。
(1)$\cos\angle DAC=\frac{\boxed{カ}}{\boxed{キ}}$である。
(2)tの取りうる範囲を$t_1\lt t \lt t_2$とするとき、$t_1=\boxed{あ},t_2=\boxed{い}$である。

$\boxed{あ},\ \boxed{い}$の選択肢
$(\textrm{a})0\ \ \ (\textrm{b})\frac{1}{3}\ \ \ (\textrm{c})\frac{1}{2}\ \ \ (\textrm{d})\frac{\sqrt3}{3}\ \ \ (\textrm{e})\frac{2}{3}$
$ (\textrm{f})1\ \ \ (\textrm{g})\frac{2\sqrt3}{2}\ \ \ (\textrm{h})\sqrt3\ \ \ (\textrm{i})2\ \ \ (\textrm{j})3$

(3)辺ABの長さをtの式で表すと$AB=\frac{\boxed{ク}}{\boxed{ケ}}t+$
$\sqrt{1+\frac{\boxed{コ}}{\boxed{サ}}t^2}$である。

(4)$\triangle ABC$の面積は$t=\frac{\sqrt{\boxed{シ}}}{\boxed{ス}}$
で最大値$\frac{\sqrt{\boxed{セ}}}{\boxed{ソ}}$をとる。

(5)$t_1,t_2$を(2)で定めた値とする。
$t_1 \lt t \lt t_2$の範囲で、xyz-座標空間内の平面z=t上に、条件(★)を満たす
$\triangle ABC$が、$B(0,0,t),C(0,1,t)$を満たし、Aのx座標が正であるように
おかれている。まgた、$B_1(0,0,t_1),C_1(0,1,t_1),B_2(0,0,t_2),C_2(0,1,t_2)$と
おく。
$\triangle ABC$を$t_1 \lt t \lt t_2$の範囲で動かしたときに通過してできる図形に線分$B_1C_1$、
線分$B_2C_2$を付け加えた立体の体積は$\frac{\sqrt{\boxed{タ}}}{\boxed{チ}}$である。
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