福田の数学〜早稲田大学2023年理工学部第5問〜回転体の体積 - 質問解決D.B.(データベース)

福田の数学〜早稲田大学2023年理工学部第5問〜回転体の体積

問題文全文(内容文):
$\Large\boxed{5}$ xyz空間において、3点A(2,1,2), B(0,3,0), C(0,-3,0)を頂点とする三角形ABCを考える。以下の問いに答えよ。
(1)$\angle$BACを求めよ。
(2)0≦h≦2に対し、線分AB,ACと平面x=hとの交点をそれぞれP,Qとする。
点P,Qの座標を求めよ。
(3)0≦h≦2に対し、点(h,0,0)と線分PQの距離をhで表せ。ただし、点と線分の距離とは、点と線分上の点の距離の最小値である。
(4)三角形ABCをx軸の周りに1回転させ、そのときに三角形が通過する点全体からなる立体の体積を求めよ。

2023早稲田大学理工学部過去問
単元: #大学入試過去問(数学)#積分とその応用#面積・体積・長さ・速度#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Ⅲ
指導講師: JiroFukuda Math Channel
問題文全文(内容文):
$\Large\boxed{5}$ xyz空間において、3点A(2,1,2), B(0,3,0), C(0,-3,0)を頂点とする三角形ABCを考える。以下の問いに答えよ。
(1)$\angle$BACを求めよ。
(2)0≦h≦2に対し、線分AB,ACと平面x=hとの交点をそれぞれP,Qとする。
点P,Qの座標を求めよ。
(3)0≦h≦2に対し、点(h,0,0)と線分PQの距離をhで表せ。ただし、点と線分の距離とは、点と線分上の点の距離の最小値である。
(4)三角形ABCをx軸の周りに1回転させ、そのときに三角形が通過する点全体からなる立体の体積を求めよ。

2023早稲田大学理工学部過去問
投稿日:2023.04.28

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指導講師: JiroFukuda Math Channel
問題文全文(内容文):
$\boxed{4}$点Oを中心とする半径$2$の球から点を中心とする半径$r(0 \lt r\lt 2)$の球をくり抜いてできた立体$V$がある。いま、点Oからおろした垂線の長さが$x(0 \lt x\lt 2)$である平面$P$で立体$V$を切り、2つの立体に分ける。2つの立体のうち、体積の小さい方を$V_{ 1 }$、大きい方を$V_{2}$とする。

(1)平面$P$による立体$V$の切り口の面積が$π(2-r)^2$であるとき、$x=\sqrt{ \boxed{ アイ }r^2+\boxed{ ウエ } }$である。
(2)$(0 \lt x\lt r)$のとき、$V_{1}$の体積は$(r^2+\boxed{ オカ})πx+\frac{\boxed{キク}}{\boxed{ケコ}}πr^3+\frac{\boxed{サシ}}{\boxed{スセ}}π$であり、$r \leqq x\lt2$のとき、$V_{1}$の体積は$\frac{\boxed{ソタ}}{\boxed{チツ}}πr^3+\boxed{テト}πx+\frac{\boxed{ナニ}}{\boxed{ヌネ}}π$である。
(3)$x=r$において、$V_{1}$の体積と$V_{2}$の体積の比が$1:3$になるとき、$r=\boxed{ノハ}+\sqrt{\boxed{ヒフ}}$である。また、$x=\frac{2}{3}r$において$V_{1}$の体積と$V_{2}$の体積の比が$1:3$になるとき、$r=\boxed{ヘホ}+\sqrt{\boxed{マミ}}$である。
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指導講師: とある男が授業をしてみた
問題文全文(内容文):
数Ⅲ(分数関数の積分①)

Q次の不定積分を求めよ

①$\int \frac{x-2}{x+1}dx$

➁$\int \frac{x^2-x}{x+1}dx$

③$\int \frac{-x+8}{x^2-x-6}dx$
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問題文全文(内容文):
$\displaystyle \int_{0}^{\pi} (\sin^3x-\cos^3x) dx$

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問題文全文(内容文):
$\displaystyle \int \displaystyle \frac{\cos^3\ x}{\sin^2\ x} dx$

出典:2016年広島市立大学
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指導講師: JiroFukuda Math Channel
問題文全文(内容文):
関数f(x)は区間$x \geqq 0$において連続な増加関数で$f(0)=1$を満たすとする。
ただしf(x)が区間$x \geqq 0$における増加関数であるとは、区間内の任意の実数$x_1,x_2$に対し
$x_1 \lt x_2$ならば$f(x_1) \lt f(x_2)$が成り立つ時をいう。以下、nは正の整数とする。
(1)$\lim_{n \to \infty}\int_0^{2-\frac{1}{n}}\frac{f(x)}{2-x}dx=\infty$ を示せ。
(2)区間$y \gt 2$ において関数$F_n(y)$を$F_n(y)=\int_{2+\frac{1}{n}}^y\frac{f(x)}{2-x}dx$と定めるとき、

$\lim_{y \to \infty}F_n(y)=\infty$を示せ。また$2+\frac{1}{n}$より大きい実数$a_n$で

$\int_0^{2-\frac{1}{n}}\frac{f(x)}{2-x}dx+\int_{{2+\frac{1}{n}}}^{a_n}\frac{f(x)}{2-x}dx=0$

を満たすものがただ1つ存在することを示せ。
(3)(2)の$a_n$について、不等式$a_n \lt 4$がすべてのnに対して成り立つことを示せ。

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