JiroFukuda Math Channel
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福田の数学〜上智大学2024TEAP利用型理系第1問(3)〜対数不等式を満たす最小の整数
単元：
#大学入試過去問(数学)#指数関数と対数関数#対数関数#微分とその応用#色々な関数の導関数#学校別大学入試過去問解説(数学)#上智大学#数学(高校生)#数Ⅲ
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問題文全文(内容文)：
(i) $\log_{10} 2=0.301$とする。このとき、$\log_{10} 1.28=0.\boxed{ウ}$である。
(ii)$n$は$2$以上の整数とする。$n^{100}<1.28^n$となる最小の$n$について、$2^a \leqq n < 2^{a+1}$となる整数$a$は$\boxed{エ}$
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(i) $\log_{10} 2=0.301$とする。このとき、$\log_{10} 1.28=0.\boxed{ウ}$である。
(ii)$n$は$2$以上の整数とする。$n^{100}<1.28^n$となる最小の$n$について、$2^a \leqq n < 2^{a+1}$となる整数$a$は$\boxed{エ}$
福田のおもしろ数学266〜直交する3つの円柱の共通部分の体積
単元：
#積分とその応用#面積・体積・長さ・速度#数学(高校生)#数Ⅲ
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問題文全文(内容文)：
$x$軸、$y$軸、$z$軸を軸とする半径$1$の円柱$T_1,T_2,T_3$の共通部分の体積を求めて下さい。
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$x$軸、$y$軸、$z$軸を軸とする半径$1$の円柱$T_1,T_2,T_3$の共通部分の体積を求めて下さい。
福田の数学〜上智大学2024TEAP利用型理系第1問(2)〜複素数の極形式とド・モアブルの定理
単元：
#複素数平面#複素数平面#数学(高校生)#数C
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問題文全文(内容文)：
$
\begin{eqnarray}
\fcolorbox{#000}{ #fff }{1}(2)\
複素数(\sqrt{2}+\sqrt{6}i)^{2024}を極形式で表したときの絶対値をr、偏角をθとする。ただし、0\leqqθ<2π\
このとき、\dfrac{log_2r}{2024}=\fcolorbox{#000}{ #fff }{$あ \ \ \ $}、θ=\fcolorbox{#000}{ #fff }{$い \ \ \ $}πである。
\end{eqnarray}
$
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$
\begin{eqnarray}
\fcolorbox{#000}{ #fff }{1}(2)\
複素数(\sqrt{2}+\sqrt{6}i)^{2024}を極形式で表したときの絶対値をr、偏角をθとする。ただし、0\leqqθ<2π\
このとき、\dfrac{log_2r}{2024}=\fcolorbox{#000}{ #fff }{$あ \ \ \ $}、θ=\fcolorbox{#000}{ #fff }{$い \ \ \ $}πである。
\end{eqnarray}
$
福田のおもしろ数学265〜直交する2つの円柱の共通部分の体積
単元：
#数Ⅰ#２次関数#2次方程式と2次不等式#微分法と積分法#不定積分・定積分#数学(高校生)
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問題文全文(内容文)：
$
x軸、y軸を軸とする半径1の円柱T_1 , \ T_2の共通部分の体積を求めよ。$（図は動画参照）
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$
x軸、y軸を軸とする半径1の円柱T_1 , \ T_2の共通部分の体積を求めよ。$（図は動画参照）
福田の数学〜上智大学2024TEAP利用型理系第1問(1)〜不定方程式の解
単元：
#数A#大学入試過去問(数学)#整数の性質#ユークリッド互除法と不定方程式・Ｎ進法#学校別大学入試過去問解説(数学)#上智大学#数学(高校生)
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問題文全文(内容文)：
$\boxed{1}(1)77x+52y=1$を満たす整数$x$、$y$の組のうち、$x$が正で最小の組は$(x,y)=(\boxed{ア},\boxed{イ})$である。
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$\boxed{1}(1)77x+52y=1$を満たす整数$x$、$y$の組のうち、$x$が正で最小の組は$(x,y)=(\boxed{ア},\boxed{イ})$である。
福田のおもしろ数学264〜なぜ球の表面積は4πr^3なのかの証明
単元：
#数Ⅱ#微分法と積分法#平均変化率・極限・導関数#数学(高校生)
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問題文全文(内容文)：
半径$r$の球の体積が$\frac{4πr^3}{3}$あることを既知として、表面積が$4πr^2$であることを証明して下さい。
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半径$r$の球の体積が$\frac{4πr^3}{3}$あることを既知として、表面積が$4πr^2$であることを証明して下さい。
福田の数学〜上智大学2024TEAP利用型文系第3問(4)〜線分の通過範囲の面積
単元：
#数Ⅱ#大学入試過去問(数学)#図形と方程式#微分法と積分法#軌跡と領域#学校別大学入試過去問解説(数学)#不定積分・定積分#面積、体積#上智大学#数学(高校生)
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問題文全文(内容文)：
$\boxed{2}(4)$座標平面上で放物線$y=x^2$上の点P$(t,t^2)(0 \leqq t \leqq 1)$における接線$y=-(x+1)^2$の二つの共有点の中点をQとする。ただし、共有点が1つの場合は、その共有点をQとする。Qの座標は$(\boxed{ユ}t+\boxed{ヨ}
,\boxed{ラ}t^2+\boxed{リ}t+\boxed{ル})$である。
tが$0 \leqq t \leqq1$の範囲を動くとき線分PQが動いてできる図形の面積は$\frac{\boxed{レ}}{\boxed{ロ}}$である
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$\boxed{2}(4)$座標平面上で放物線$y=x^2$上の点P$(t,t^2)(0 \leqq t \leqq 1)$における接線$y=-(x+1)^2$の二つの共有点の中点をQとする。ただし、共有点が1つの場合は、その共有点をQとする。Qの座標は$(\boxed{ユ}t+\boxed{ヨ}
,\boxed{ラ}t^2+\boxed{リ}t+\boxed{ル})$である。
tが$0 \leqq t \leqq1$の範囲を動くとき線分PQが動いてできる図形の面積は$\frac{\boxed{レ}}{\boxed{ロ}}$である
福田のおもしろ数学263〜複素数平面上の3点が正三角形をなす必要十分条件
単元：
#複素数平面#複素数平面#数学(高校生)#数C
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問題文全文(内容文)：
複素数平面上の$3$点$α,β,γ$が正三角形になるための必要十分条件は$α^2+β^2+γ^2=αβ+βγ+γα$であることを証明して下さい。
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複素数平面上の$3$点$α,β,γ$が正三角形になるための必要十分条件は$α^2+β^2+γ^2=αβ+βγ+γα$であることを証明して下さい。
福田の数学〜上智大学2024TEAP利用型文系第3問(3)〜直線の回転
単元：
#数Ⅱ#大学入試過去問(数学)#三角関数#三角関数とグラフ#学校別大学入試過去問解説(数学)#上智大学#数学(高校生)
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問題文全文(内容文)：
$\boxed{3}(3)$座標平面において、直線$y=2x-3$を、原点を中心に反時計回りに45°回転して得られる直線は$y=\boxed{メ}x+\boxed{モ}\sqrt{\boxed{ヤ}}$である。
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$\boxed{3}(3)$座標平面において、直線$y=2x-3$を、原点を中心に反時計回りに45°回転して得られる直線は$y=\boxed{メ}x+\boxed{モ}\sqrt{\boxed{ヤ}}$である。
福田のおもしろ数学262〜アルキメデスの螺旋の長さ
単元：
#平面上の曲線#媒介変数表示と極座標#数学(高校生)#数C
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問題文全文(内容文)：
極方程式$r=θ(0 \leqq θ \leqqπ)$が表す曲線の長さを求めて下さい。
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極方程式$r=θ(0 \leqq θ \leqqπ)$が表す曲線の長さを求めて下さい。
福田の数学〜上智大学2024TEAP利用型文系第3問(2)〜角の二等分線の長さを求める
単元：
#数Ⅰ#大学入試過去問(数学)#図形と計量#三角比（三角比・拡張・相互関係・単位円）#三角比への応用（正弦・余弦・面積）#学校別大学入試過去問解説(数学)#上智大学#数学(高校生)
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問題文全文(内容文)：
$\boxed{3}(2)AB=4,BC=2\sqrt{6},CA=2\sqrt{3}-2$の$\triangle ABC$がある。$\angle A$の二等分線と辺BCの交点をDとする。このとき、$\triangle ABC$の面積は$\boxed{フ}+\boxed{ヘ}\sqrt{\boxed{ホ}}$であり、$AD=\boxed{マ}+\boxed{ミ}\sqrt{\boxed{ム}}$である。
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$\boxed{3}(2)AB=4,BC=2\sqrt{6},CA=2\sqrt{3}-2$の$\triangle ABC$がある。$\angle A$の二等分線と辺BCの交点をDとする。このとき、$\triangle ABC$の面積は$\boxed{フ}+\boxed{ヘ}\sqrt{\boxed{ホ}}$であり、$AD=\boxed{マ}+\boxed{ミ}\sqrt{\boxed{ム}}$である。
福田のおもしろ数学261〜整数解を求めるにはどうすればよいか
単元：
#数A#整数の性質#約数・倍数・整数の割り算と余り・合同式#数学(高校生)
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問題文全文(内容文)：
$a,n$を正の整数とするとき$a^{n+1}-(a+1)^n=2000$を満たす$a,n$を求めて下さい。
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$a,n$を正の整数とするとき$a^{n+1}-(a+1)^n=2000$を満たす$a,n$を求めて下さい。
福田の数学〜上智大学2024TEAP利用型文系第3問(1)〜対数指数不等式と領域に含まれる格子点の個数
単元：
#数Ⅱ#大学入試過去問(数学)#図形と方程式#指数関数と対数関数#指数関数#学校別大学入試過去問解説(数学)#上智大学#数学(高校生)
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問題文全文(内容文)：
$\boxed{3}(1)$整数の組$(x,y)$で条件\begin{eqnarray}
\left\{
\begin{array}{l}
\log_{ \frac{π}{4} } y \lt log_{\frac{1}{2}}(x-1) \\
2^{y-1} \lt 8^x
\end{array}
\right.
\end{eqnarray}
を満たすものは全部で$\boxed{ヒ}$個ある。
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$\boxed{3}(1)$整数の組$(x,y)$で条件\begin{eqnarray}
\left\{
\begin{array}{l}
\log_{ \frac{π}{4} } y \lt log_{\frac{1}{2}}(x-1) \\
2^{y-1} \lt 8^x
\end{array}
\right.
\end{eqnarray}
を満たすものは全部で$\boxed{ヒ}$個ある。
福田のおもしろ数学260〜関数方程式を満たす関数を探せ
単元：
#数Ⅱ#微分法と積分法#平均変化率・極限・導関数#数学(高校生)
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問題文全文(内容文)：
微分可能な関数 $f(x)$ はすべての実数 $x,y$ に対し
$f(x^2-y^2)$$=xf(x)-yf(y)$ $\cdots$ ① を満たす。このような $f(x)$ をすべて求めて下さい。
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微分可能な関数 $f(x)$ はすべての実数 $x,y$ に対し
$f(x^2-y^2)$$=xf(x)-yf(y)$ $\cdots$ ① を満たす。このような $f(x)$ をすべて求めて下さい。
福田の数学〜上智大学2024TEAP利用型文系第2問〜2点の移動に関する確率
単元：
#数A#大学入試過去問(数学)#場合の数と確率#確率#学校別大学入試過去問解説(数学)#上智大学#数学(高校生)
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問題文全文(内容文)：
表と裏が出る確率がそれぞれ $\frac{1}{2}$ である硬貨がある。座標平面において、原点 $(0,0)$ に置かれた点 $\mathrm{A}$ および座標 $(1,0)$ に置かれた点 $\mathrm{B}$ を、硬貨を $1$ 回投げるごとに以下の規則 $(R)$ に従って動かし、 $n$ 回硬貨を投げた直後における点 $\mathrm{A,B}$ の位置について考える。
規則 $(R)$：
・表が出たとき、 $\mathrm{A}$ は動かさず、 $\mathrm{B}$ は $\mathrm{A}$ を中心に反時計回りに $90^{\circ}$ 回転した位置に動かす。
・裏が出たとき、$\mathrm{B}$ は動かさず、 $\mathrm{A}$ は $\mathrm{B}$ を中心に反時計回りに $90^{\circ}$ 回転した位置に動かす。
$(1)$ $n=10$ のとき、$\overrightarrow{\mathrm{AB}}=(\fbox{タ},\fbox{チ})$
$(2)$ $n=3$ のとき、 $\mathrm{A}$ が位置することが可能な座標の総数は $\fbox{ツ}$ である。
$(3)$ $n=4$ のとき、 $\mathrm{A}$ が原点にある確率は $\displaystyle \frac{\fbox{テ}}{\fbox{ト}}$ であり、 $\mathrm{A}$ が $x$ 軸上にある確率は $\displaystyle \frac{\fbox{ナ}}{\fbox{ニ}}$ である。
$(4)$ $n=8$ のとき、 $\mathrm{A}$ が原点にある確率は $\displaystyle \frac{\fbox{ヌ}}{\fbox{ネ}}$ であり、 $\mathrm{A}$ が $x$ 軸上にある確率は $\displaystyle \frac{\fbox{ノ}}{\fbox{ハ}}$ である。
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表と裏が出る確率がそれぞれ $\frac{1}{2}$ である硬貨がある。座標平面において、原点 $(0,0)$ に置かれた点 $\mathrm{A}$ および座標 $(1,0)$ に置かれた点 $\mathrm{B}$ を、硬貨を $1$ 回投げるごとに以下の規則 $(R)$ に従って動かし、 $n$ 回硬貨を投げた直後における点 $\mathrm{A,B}$ の位置について考える。
規則 $(R)$：
・表が出たとき、 $\mathrm{A}$ は動かさず、 $\mathrm{B}$ は $\mathrm{A}$ を中心に反時計回りに $90^{\circ}$ 回転した位置に動かす。
・裏が出たとき、$\mathrm{B}$ は動かさず、 $\mathrm{A}$ は $\mathrm{B}$ を中心に反時計回りに $90^{\circ}$ 回転した位置に動かす。
$(1)$ $n=10$ のとき、$\overrightarrow{\mathrm{AB}}=(\fbox{タ},\fbox{チ})$
$(2)$ $n=3$ のとき、 $\mathrm{A}$ が位置することが可能な座標の総数は $\fbox{ツ}$ である。
$(3)$ $n=4$ のとき、 $\mathrm{A}$ が原点にある確率は $\displaystyle \frac{\fbox{テ}}{\fbox{ト}}$ であり、 $\mathrm{A}$ が $x$ 軸上にある確率は $\displaystyle \frac{\fbox{ナ}}{\fbox{ニ}}$ である。
$(4)$ $n=8$ のとき、 $\mathrm{A}$ が原点にある確率は $\displaystyle \frac{\fbox{ヌ}}{\fbox{ネ}}$ であり、 $\mathrm{A}$ が $x$ 軸上にある確率は $\displaystyle \frac{\fbox{ノ}}{\fbox{ハ}}$ である。
福田のおもしろ数学259〜複雑な無理不等式の解
単元：
#関数と極限#関数（分数関数・無理関数・逆関数と合成関数）#数学(高校生)#数Ⅲ
指導講師：
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問題文全文(内容文)：
$\displaystyle \frac{4x^2}{(1-\sqrt{2x+1})^2} \lt 2x+9$ を解け。
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$\displaystyle \frac{4x^2}{(1-\sqrt{2x+1})^2} \lt 2x+9$ を解け。
福田の数学〜上智大学2024TEAP利用型文系第1問〜正四面体に関する図形問題
単元：
#大学入試過去問(数学)#空間ベクトル#空間ベクトル#学校別大学入試過去問解説(数学)#上智大学#数学(高校生)#数C
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問題文全文(内容文)：
$1$ 辺の長さが $2$ の正四面体 $\mathrm{ABCD}$ において、辺 $\mathrm{AD}$ 上の点 $\mathrm{E}$、辺 $\mathrm{DC}$ 上の点 $\mathrm{F}$、辺 $\mathrm{CA}$ 上の点 $\mathrm{G}$、辺 $\mathrm{BC}$ 上の点 $\mathrm{H}$ を$\mathrm{AE}$$=\mathrm{DF}$$=\mathrm{CG}$$=2t,$ $\mathrm{BH}=t$ となるようにとる。ただし、 $0 \leqq t \leqq 1$ とする。
$(1)$ $\triangle \mathrm{EFG}$ の面積は $\sqrt{\fbox{ア}}(\fbox{イ}t^2$$+\fbox{ウ}t$$+\fbox{エ})$ である。
$(2)$ $\mathrm{B}$ から平面 $\mathrm{ACD}$ に垂線を下ろし、平面 $\mathrm{ACD}$ との交点を $\mathrm{P}$ とするとき、 $\mathrm{BP} = \frac{\fbox{オ}}{\fbox{カ}}\sqrt{\fbox{キ}}$ である。
$(3)$ $\mathrm{H}$ から平面 $\mathrm{EFG}$ に垂線を下ろし、平面 $\mathrm{EFG}$ との交点を $\mathrm{Q}$ とするとき、 $\mathrm{HQ} = \frac{\fbox{ク}}{\fbox{ケ}}\sqrt{\fbox{コ}}(t+\fbox{サ})$ である。
$(4)$ 四面体 $\mathrm{HEFG}$ の体積が最小になるのは
$t=\fbox{シ} + \frac{\fbox{ス}}{\fbox{セ}}\sqrt{\fbox{ソ}}$
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$1$ 辺の長さが $2$ の正四面体 $\mathrm{ABCD}$ において、辺 $\mathrm{AD}$ 上の点 $\mathrm{E}$、辺 $\mathrm{DC}$ 上の点 $\mathrm{F}$、辺 $\mathrm{CA}$ 上の点 $\mathrm{G}$、辺 $\mathrm{BC}$ 上の点 $\mathrm{H}$ を$\mathrm{AE}$$=\mathrm{DF}$$=\mathrm{CG}$$=2t,$ $\mathrm{BH}=t$ となるようにとる。ただし、 $0 \leqq t \leqq 1$ とする。
$(1)$ $\triangle \mathrm{EFG}$ の面積は $\sqrt{\fbox{ア}}(\fbox{イ}t^2$$+\fbox{ウ}t$$+\fbox{エ})$ である。
$(2)$ $\mathrm{B}$ から平面 $\mathrm{ACD}$ に垂線を下ろし、平面 $\mathrm{ACD}$ との交点を $\mathrm{P}$ とするとき、 $\mathrm{BP} = \frac{\fbox{オ}}{\fbox{カ}}\sqrt{\fbox{キ}}$ である。
$(3)$ $\mathrm{H}$ から平面 $\mathrm{EFG}$ に垂線を下ろし、平面 $\mathrm{EFG}$ との交点を $\mathrm{Q}$ とするとき、 $\mathrm{HQ} = \frac{\fbox{ク}}{\fbox{ケ}}\sqrt{\fbox{コ}}(t+\fbox{サ})$ である。
$(4)$ 四面体 $\mathrm{HEFG}$ の体積が最小になるのは
$t=\fbox{シ} + \frac{\fbox{ス}}{\fbox{セ}}\sqrt{\fbox{ソ}}$
福田のおもしろ数学258〜三角関数の積を計算
単元：
#数Ⅱ#三角関数#加法定理とその応用#数学(高校生)
指導講師：
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問題文全文(内容文)：
$\displaystyle \prod_{k=0}^n \cos (2^k \theta)$ を計算せよ。
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$\displaystyle \prod_{k=0}^n \cos (2^k \theta)$ を計算せよ。
福田の数学〜青山学院大学2024理工学部第5問〜関数の増減と無限級数の収束発散の判定
単元：
#関数と極限#微分とその応用#積分とその応用#数列の極限#関数の変化（グラフ・最大最小・方程式・不等式）#面積・体積・長さ・速度#数学(高校生)#数Ⅲ
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問題文全文(内容文)：
以下の問いに答えよ。
$(1)$ 関数 $\displaystyle{y=\frac{x}{x^2+1}}$ の増減、極値、グラフの凹凸および変曲点を調べて、そのグラフを描け。
$(2)$ $k$ を自然数とする。曲線 $\displaystyle{y=\frac{x}{x^2+1}}$ と $x$ 軸および2直線 $x=k$, $x=k+1$ で囲まれた図形の面積を $k$ を用いて表せ。
$(3)$ 無限級数
\begin{equation*}
\frac{1}{1^2+1}+\frac{2}{2^2+1}+\frac{3}{3^2+1}+\cdots+\frac{n}{n^2+1}+\cdots
\end{equation*}
の収束、発散を調べよ。
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以下の問いに答えよ。
$(1)$ 関数 $\displaystyle{y=\frac{x}{x^2+1}}$ の増減、極値、グラフの凹凸および変曲点を調べて、そのグラフを描け。
$(2)$ $k$ を自然数とする。曲線 $\displaystyle{y=\frac{x}{x^2+1}}$ と $x$ 軸および2直線 $x=k$, $x=k+1$ で囲まれた図形の面積を $k$ を用いて表せ。
$(3)$ 無限級数
\begin{equation*}
\frac{1}{1^2+1}+\frac{2}{2^2+1}+\frac{3}{3^2+1}+\cdots+\frac{n}{n^2+1}+\cdots
\end{equation*}
の収束、発散を調べよ。
福田のおもしろ数学257〜3変数の不等式の証明
単元：
#数Ⅱ#式と証明#恒等式・等式・不等式の証明#数学(高校生)
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問題文全文(内容文)：
$a,b,c>0$, $abc=1$ のとき
\begin{equation*}
\left(a-1+\frac{1}{b}\right) \left(b-1+\frac{1}{c}\right) \left(c-1+\frac{1}{a}\right) \leq 1
\end{equation*}
を証明して下さい。
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$a,b,c>0$, $abc=1$ のとき
\begin{equation*}
\left(a-1+\frac{1}{b}\right) \left(b-1+\frac{1}{c}\right) \left(c-1+\frac{1}{a}\right) \leq 1
\end{equation*}
を証明して下さい。
福田の数学〜青山学院大学2024理工学部第4問〜3項間漸化式の解法
単元：
#数列#漸化式#数学(高校生)#数B
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問題文全文(内容文)：
初項が $1$、第10項が $3$ である数列 $\{a_n\}$ が
\begin{equation*}
a_{n+2}-3a_{n+1}+2a_n+1=0 \quad (n=1,2,3,\ldots)
\end{equation*}
を満たしている。$b_n=a_{n+1}-a_n \ (n=1,2,3,\ldots)$ とおくとき、以下の問いに答えよ。
$(1)$ $b_{n+1}$ を $b_n$ を用いて表せ。
$(2)$ $b_n$ を $n$ と $b_1$ を用いて表せ。
$(3)$ $b_1$ を求めよ。
$(4)$ 数列 $\{a_n\}$ の一般項を求めよ。
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初項が $1$、第10項が $3$ である数列 $\{a_n\}$ が
\begin{equation*}
a_{n+2}-3a_{n+1}+2a_n+1=0 \quad (n=1,2,3,\ldots)
\end{equation*}
を満たしている。$b_n=a_{n+1}-a_n \ (n=1,2,3,\ldots)$ とおくとき、以下の問いに答えよ。
$(1)$ $b_{n+1}$ を $b_n$ を用いて表せ。
$(2)$ $b_n$ を $n$ と $b_1$ を用いて表せ。
$(3)$ $b_1$ を求めよ。
$(4)$ 数列 $\{a_n\}$ の一般項を求めよ。
福田のおもしろ数学256〜高次方程式と極形式
単元：
#複素数平面#複素数平面#数学(高校生)#数C
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問題文全文(内容文)：
方程式
\begin{equation*}
z^6+z^4+z^3+z^2+1=0
\end{equation*}
の解を極形式の形で表せ。
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方程式
\begin{equation*}
z^6+z^4+z^3+z^2+1=0
\end{equation*}
の解を極形式の形で表せ。
福田の数学〜青山学院大学2024理工学部第3問〜2次方程式の解の条件と領域
単元：
#数Ⅱ#大学入試過去問(数学)#図形と方程式#軌跡と領域#学校別大学入試過去問解説(数学)#数学(高校生)#青山学院大学
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問題文全文(内容文)：
$p,qを実数の定数とし、xについての2次方程式$
$x^2+px+q=0 \cdots (\ast)$
を考える。2次方程式$(\ast)$が異なる2つの実数解$\alpha,\beta(\alpha\lt\beta)$をもち、かつ$\alpha,\beta$が
$\displaystyle \frac{\alpha}{2}\leqq\beta\leqq2\alpha$
を満たすとき、以下の問いに答えよ。
(1)点$(p,q)$のとりうる範囲を座標平面上に図示せよ。
(2)$\alpha,\beta$がさらに
$(\alpha+1)(\beta+1)\leqq 3$
を満たすとする。このとき、pの値が最小となるような$(p,q)$を求めよ。
(3)(2)で求めた$(p,q)$に対して、2次方程式$(\ast)$の解$\alpha,\beta$を求めよ。
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$p,qを実数の定数とし、xについての2次方程式$
$x^2+px+q=0 \cdots (\ast)$
を考える。2次方程式$(\ast)$が異なる2つの実数解$\alpha,\beta(\alpha\lt\beta)$をもち、かつ$\alpha,\beta$が
$\displaystyle \frac{\alpha}{2}\leqq\beta\leqq2\alpha$
を満たすとき、以下の問いに答えよ。
(1)点$(p,q)$のとりうる範囲を座標平面上に図示せよ。
(2)$\alpha,\beta$がさらに
$(\alpha+1)(\beta+1)\leqq 3$
を満たすとする。このとき、pの値が最小となるような$(p,q)$を求めよ。
(3)(2)で求めた$(p,q)$に対して、2次方程式$(\ast)$の解$\alpha,\beta$を求めよ。
福田のおもしろ数学255〜定積分の計算
単元：
#積分とその応用#定積分#数学(高校生)#数Ⅲ
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問題文全文(内容文)：
$\int_0^1x^m(1-x)^ndx$を求めよ。
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$\int_0^1x^m(1-x)^ndx$を求めよ。
福田の数学〜青山学院大学2024理工学部第2問〜法線と面積と回転体の体積
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)#数学(高校生)#数Ⅲ#青山学院大学
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問題文全文(内容文)：
$f(x)=\tan{x}$とする。また、曲線
$\displaystyle C:y=f(x)(-\frac{\pi}{2}\lt x\lt \frac{\pi}{2})$
上の点$(\displaystyle \frac{\pi}{6},f(\frac{\pi}{6}))$における法線を$\ell$とする。
(1)法線$\ell$の方程式は$\displaystyle y=\frac{\fbox{アイ}}{\fbox{ウ}}x+\frac{\fbox{エ}}{\fbox{オ}}\pi+\frac{\sqrt{\fbox{カ}}}{\fbox{キ}}である。$
(2)曲線$C$と$x$軸および法線$\ell$で囲まれた図形の面積は
$\log{a}+b(a=\frac{\fbox{ク}\sqrt{\fbox{ケ}}}{\fbox{コ}},b=\frac{\fbox{サ}}{\fbox{シ}})$
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$f(x)=\tan{x}$とする。また、曲線
$\displaystyle C:y=f(x)(-\frac{\pi}{2}\lt x\lt \frac{\pi}{2})$
上の点$(\displaystyle \frac{\pi}{6},f(\frac{\pi}{6}))$における法線を$\ell$とする。
(1)法線$\ell$の方程式は$\displaystyle y=\frac{\fbox{アイ}}{\fbox{ウ}}x+\frac{\fbox{エ}}{\fbox{オ}}\pi+\frac{\sqrt{\fbox{カ}}}{\fbox{キ}}である。$
(2)曲線$C$と$x$軸および法線$\ell$で囲まれた図形の面積は
$\log{a}+b(a=\frac{\fbox{ク}\sqrt{\fbox{ケ}}}{\fbox{コ}},b=\frac{\fbox{サ}}{\fbox{シ}})$
福田のおもしろ数学254〜ルートx2乗＋1の不定積分
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#積分とその応用#不定積分#数学(高校生)#数Ⅲ
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問題文全文(内容文)：
$
\{ \log(x+ \sqrt{x^2+1}) \}'= \frac{1}{ \sqrt{x^2+1}}
$
を使って
$
\int \sqrt{x^2+1}\ dx
$
を使って求めて下さい。
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$
\{ \log(x+ \sqrt{x^2+1}) \}'= \frac{1}{ \sqrt{x^2+1}}
$
を使って
$
\int \sqrt{x^2+1}\ dx
$
を使って求めて下さい。
福田のおもしろ数学253〜減衰曲線と定積分の極限
単元：
#積分とその応用#面積・体積・長さ・速度#数Ⅲ
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問題文全文(内容文)：
$\displaystyle \lim_{ n \to \infty } \displaystyle \sum_{k=1}^n \displaystyle \int_{(k-1)π}^{ kπ } |e^{-x}sinx| dx$を求めて下さい。
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$\displaystyle \lim_{ n \to \infty } \displaystyle \sum_{k=1}^n \displaystyle \int_{(k-1)π}^{ kπ } |e^{-x}sinx| dx$を求めて下さい。
福田の数学〜明治大学2024理工学部第3問〜放物線と折れ線の位置関係
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#数Ⅰ#数Ⅱ#大学入試過去問(数学)#２次関数#2次関数とグラフ#図形と方程式#点と直線#学校別大学入試過去問解説(数学)#明治大学#数学(高校生)
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問題文全文(内容文)：
$\boxed{3}$座標平面上も曲線$y=x^2$を$C$、直線$y=\frac{3}{4}x-\frac{1}{4}$を$l$とする。$s$を実数とし、直線$x=s$を$m$とする。曲線$C$上の点$P(t,t^2)$に対し、$P$から直線$l$との交点$Q$とする。また、$P$から直線$m$に下ろした垂線と$m$との交点を$R$とする。
$(1)$点$P$と点$Q$の距離$PQ$を$l$の式で表すと、$PQ=\boxed{け}$である。
$(2)$点$P$と点$R$の距離$PR$を$s$と$l$の式で表すと、$PR=\boxed{こ}$である。
$(3)PQ$は$t=\boxed{さ}$のとき、最小値$\boxed{し}$をとる。
$(4)s=\frac{2}{5}$のとき、$PQ=PR$となる点$P$をすべて求め、その$x$座標を小さい順に並べると$\boxed{す}$となる。
$(5)$実数$s$を固定したとき、$PQ=PR$となるような点$P$の個数を$N_s$とする。$N_s=4$となる$s$の範囲は$\boxed{せ}$
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$\boxed{3}$座標平面上も曲線$y=x^2$を$C$、直線$y=\frac{3}{4}x-\frac{1}{4}$を$l$とする。$s$を実数とし、直線$x=s$を$m$とする。曲線$C$上の点$P(t,t^2)$に対し、$P$から直線$l$との交点$Q$とする。また、$P$から直線$m$に下ろした垂線と$m$との交点を$R$とする。
$(1)$点$P$と点$Q$の距離$PQ$を$l$の式で表すと、$PQ=\boxed{け}$である。
$(2)$点$P$と点$R$の距離$PR$を$s$と$l$の式で表すと、$PR=\boxed{こ}$である。
$(3)PQ$は$t=\boxed{さ}$のとき、最小値$\boxed{し}$をとる。
$(4)s=\frac{2}{5}$のとき、$PQ=PR$となる点$P$をすべて求め、その$x$座標を小さい順に並べると$\boxed{す}$となる。
$(5)$実数$s$を固定したとき、$PQ=PR$となるような点$P$の個数を$N_s$とする。$N_s=4$となる$s$の範囲は$\boxed{せ}$
福田のおもしろ数学252〜平方数であることの証明
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#数列#数列とその和（等差・等比・階差・Σ）#数学(高校生)#数B
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問題文全文(内容文)：
$49,4489,444889,…,444…48…89,…$はすべて平方数である。証明せよ。
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$49,4489,444889,…,444…48…89,…$はすべて平方数である。証明せよ。
福田の数学〜明治大学2024理工学部第2問〜三角関数の増減と面積
単元：
#大学入試過去問(数学)#微分とその応用#積分とその応用#色々な関数の導関数#関数の変化（グラフ・最大最小・方程式・不等式）#面積・体積・長さ・速度#学校別大学入試過去問解説(数学)#明治大学#数学(高校生)#数Ⅲ
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問題文全文(内容文)：
$f(x)=\sin{3x}-\sqrt3\cos{2x}$とし、座標平面上の曲線$y=f(x)$を$C$とする。
(1) 点$(0,f(0))$における曲線$C$の接線の方程式は$y=\boxed{あ}$である。
(2) $t$についての整式$g(t)$で、$f'(x)=g(\sin x)\cos x$が成り立つものを求めると、$g(t)=\boxed{い}$である。
(3) $x>0$の範囲で、$f'(x)=0$となる$x$の値を小さい順に$x_1,x_2,x_3,\cdots$とすると、$x_1=\boxed{う},x_2=\boxed{え},x_3=\boxed{お}$である。
(4) $0\leqq x\leqq \pi$の範囲での$f(x)$の最大値は$\boxed{か}$、最小値は$\boxed{き}$である。
(5) (4)で定めた$x_1$と$x_3$に対して、2点$(x_1,f(x_1)),(x_3,f(x_3))$を通る直線を$l$とする。このとき、$x_1\leqq x\leqq x_3$の範囲において直線$l$と曲線$C$で囲まれた部分の面積は$\boxed{く}$である。
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$f(x)=\sin{3x}-\sqrt3\cos{2x}$とし、座標平面上の曲線$y=f(x)$を$C$とする。
(1) 点$(0,f(0))$における曲線$C$の接線の方程式は$y=\boxed{あ}$である。
(2) $t$についての整式$g(t)$で、$f'(x)=g(\sin x)\cos x$が成り立つものを求めると、$g(t)=\boxed{い}$である。
(3) $x>0$の範囲で、$f'(x)=0$となる$x$の値を小さい順に$x_1,x_2,x_3,\cdots$とすると、$x_1=\boxed{う},x_2=\boxed{え},x_3=\boxed{お}$である。
(4) $0\leqq x\leqq \pi$の範囲での$f(x)$の最大値は$\boxed{か}$、最小値は$\boxed{き}$である。
(5) (4)で定めた$x_1$と$x_3$に対して、2点$(x_1,f(x_1)),(x_3,f(x_3))$を通る直線を$l$とする。このとき、$x_1\leqq x\leqq x_3$の範囲において直線$l$と曲線$C$で囲まれた部分の面積は$\boxed{く}$である。