数学「大学入試良問集」【8−3 2直線のなす角】を宇宙一わかりやすく - 質問解決D.B.(データベース)

数学「大学入試良問集」【8−3 2直線のなす角】を宇宙一わかりやすく

問題文全文(内容文):
$x$を正の実数とする。
座標平面上の3点$A(0,1),B(0,2),P(x,x)$をとり、$\triangle ABC$を考える。
$x$の値が変化するとき、$\angle APB$の最大値を求めよ。
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)#京都大学#数学(高校生)
指導講師: ハクシ高校【数学科】良問演習チャンネル
問題文全文(内容文):
$x$を正の実数とする。
座標平面上の3点$A(0,1),B(0,2),P(x,x)$をとり、$\triangle ABC$を考える。
$x$の値が変化するとき、$\angle APB$の最大値を求めよ。
投稿日:2021.05.10

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$\Large\boxed{5}$ 原点Oを中心とする半径1の円周上に2点
Q($\cos a$, $\sin a$), R($\cos(a+b), \sin(a+b)$)
をとる。ただし、a, bはa >0,b >0, a +b<$\frac{\pi}{2}$を満たす。また、点Qからx軸へ下ろした垂線の足を点Pとし、点Rからy軸へ下した垂線の足を点Sとする。
$\triangle$OPQの面積と$\triangle$ORSの面積の和をA, 五角形OPQRSの面積をBとおく。
(1)Aをaとbで表せ。
(2)bを固定して、aを0<a<$\frac{\pi}{2}$-bの範囲で動かすとき、Aがとりうる値の範囲をbで表し、Aが最大値をとるときのaの値をbで表せ。
(3)Bはa=$\frac{\pi}{8}$, b=$\frac{\pi}{4}$のときに最大値をとることを示せ。

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