福田のおもしろ数学109〜桜蔭中学の問題〜正三角形の回転移動で通過する範囲の面積 - 質問解決D.B.(データベース)

福田のおもしろ数学109〜桜蔭中学の問題〜正三角形の回転移動で通過する範囲の面積

問題文全文(内容文):
一辺が1の正三角形ABCが図のように(※動画参照)一辺が3の正方形PQRTの内部にあります。
この正三角形を元の位置に戻るまで、矢印の向きにすべらないように回転させながら移動させます。
正三角形ABCの面積をSとするとき、通過範囲の面積をSを用いて表しなさい。
単元: #算数(中学受験)#平面図形#図形の移動
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):
一辺が1の正三角形ABCが図のように(※動画参照)一辺が3の正方形PQRTの内部にあります。
この正三角形を元の位置に戻るまで、矢印の向きにすべらないように回転させながら移動させます。
正三角形ABCの面積をSとするとき、通過範囲の面積をSを用いて表しなさい。
投稿日:2024.04.12

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指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):
$\Large\boxed{4}$ a, bを実数とし、$f(x)$=$x$+$a\sin x$, $g(x)$=$b\cos x$とする。
(1)定積分$\displaystyle\int_{-\pi}^{\pi}$$f(x)g(x)dx$ を求めよ。
(2)不等式$\displaystyle\int_{-\pi}^{\pi}$$\left\{f(x)+g(x)\right\}^2dx$≧$\displaystyle\int_{-\pi}^{\pi}$$\left\{f(x)\right\}^2dx$ が成り立つことを示せ。
(3)曲線$y$=|$f(x)$+$g(x)$|、2直線$x$=$-\pi$, $x$=$\pi$、および$x$軸で囲まれた図形を$x$軸の周りに1回転させてできる回転体の体積をVとする。このとき不等式
V≧$\displaystyle\frac{2}{3}r^2$$(r^2-6)$
が成り立つことを示せ。さらに、等号が成立するときのa, bを求めよ。

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問題文全文(内容文):
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