微分法と積分法 - 質問解決D.B.(データベース)

微分法と積分法

福田の数学〜上智大学2025TEAP利用型文系第1問〜放物線と円の位置関係と面積

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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#学校別大学入試過去問解説(数学)#上智大学#数学(高校生)
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):

$\boxed{1}$

座標平面上の放物線$C_1:y=x^2$と

円$C_2:x^2+(y-b)^2=a^2$を考える。

ただし、$a,b$は正の実数とする。

(1)$C_1$と$C_2$が共有点をちょうど$3$つもつための

必要十分条件は

$b=\boxed{ア}a$かつ$a\gt \dfrac{\boxed{イ}}{\boxed{ウ}}$である。

(2)$C_1$と$C_2$が異なる$2$点で接するための

必要十分条件は

$b=\boxed{エ}a^2+\dfrac{\boxed{オ}}{\boxed{カ}}$かつ$a\gt \dfrac{\boxed{キ}}{\boxed{ク}}$である。

(ただし、$C_1$と$C_2$が共有点$P$で接するとは、

$P$における$C_1$の接線と$C_"$の接線が等しいことをいう)

また、このとき$2$つの接点のうち$x$座標が

正のものを$A(\alpha,\beta)$とすると、

$\beta=\boxed{ケ}a^2+\dfrac{\boxed{コ}}{\boxed{サ}}$である。

$A$における共通の接線の傾きが$\sqrt3$であるとき、

直線$y=\beta$の下側で、

$C_1$と$C_2$に囲まれた部分の面積は

$\dfrac{\boxed{シ}}{\boxed{ス}}\sqrt{\boxed{セ}}-\dfrac{\pi}{\boxed{ソ}}$である。

$2025$年上智大学TEAP利用型文系過去問題
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福田の数学〜青山学院大学2025理工学部第4問〜折れ線の長さの和が4となる点の軌跡と面積

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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#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
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):

$\boxed{4}$

$xy$平面上に$2$つの定点$A(-1,0),B(1,0)$がある。

線分$AB$上の点$P$に対して、

$xy$平面上の点$Q$は以下の条件$(a),(b)$を

満たすとする。

$(a)$$P$と$Q$の$x$座標は等しく、

$Q$の$y$座標は正である。

$(b)$$AP+PQ+QB=4$

このとき、以下の問いに答えよ。

ただし、線分は両方の端点を含むものとする。

(1)$P$の座標を$(s,0)$とするとき、

$Q$の座標を$s$を用いて表せ。

(2)$P$が線分$AB$上を$A$から$B$まで動くとき、

$Q$の軌跡を$xy$平面上に図示せよ。

(3)$P$が線分$AB$上を$A$から$B$まで動くとき、

線分$PQ$が通過する範囲の面積を求めよ。

$2025$年青山学院大学理工学部過去問題
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福田の数学〜早稲田大学2025商学部第1問(3)〜定積分で表された関数方程式

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単元: #数Ⅱ#大学入試過去問(数学)#微分法と積分法#学校別大学入試過去問解説(数学)#早稲田大学#数学(高校生)
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):

$\boxed{1}$

(3)$m,n$を正の整数とする。

$n$次関数$f(x)$が次の等式を満たしているとき、

$f(x)=\boxed{ウ}$である。

$\displaystyle \int_{0}^{x} {f(t)}^{m-1} dt=(2x)^m f(x)$ 

$2025$年早稲田大学商学部過去問題
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福田の数学〜早稲田大学2025商学部第1問(1)〜方程式の実数解の個数

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単元: #数Ⅱ#大学入試過去問(数学)#微分法と積分法#学校別大学入試過去問解説(数学)#早稲田大学#数学(高校生)
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):

$\boxed{1}$

(1)正の実数$a$に対して、円$x^2+(y-a)^2=a^2$と

曲線$y=x^3$がちょうど$2$つの共有点をもつとき、

$a=\boxed{ア}$である。

$2025$年早稲田大学商学部過去問
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福田の数学〜早稲田大学2025教育学部第4問〜共有点の個数と面積計算

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単元: #数Ⅱ#大学入試過去問(数学)#微分法と積分法#学校別大学入試過去問解説(数学)#早稲田大学#数学(高校生)
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):

$\boxed{4}$

$k$は実数とする。

曲線$C:y=(x^3-x+2)e^{-x}$と直線$y=k$との

共有点の偶数を$f(k)$で表す。次の問いに答えよ。

ただし、必要ならば自然数$n$に対し

$\displaystyle \lim_{x\to\infty} x^n e^{-x}=0$が成り立つことは

説明なしに用いてもよい。

(1)$k$が実数全体を動くとき、

$f(k)$の最大値の最小値を求めよ。

(2)$f(k)=2$を満たす$k$の値の範囲を求めよ。

(3)$\alpha$を正の実数とする。

曲線$C,x$軸,$y$軸,および直線$x=\alpha$で囲まれる

部分の面積を$\alpha$を用いて表せ。

$2025$年早稲田大学教育学部過去問題
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福田の数学〜早稲田大学2025教育学部第3問〜楕円と接線

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単元: #数Ⅱ#大学入試過去問(数学)#微分法と積分法#学校別大学入試過去問解説(数学)#早稲田大学#数学(高校生)
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):

$\boxed{3}$

座標平面上で、

点$H(0,2\sqrt2)$から楕円$C:x^2+2y^2=8$へ引いた

$2$つの接線を$L_1,L_2$とし、$L_1,L_2$と$C$との

共有点をそれぞれ$P_1,P_2$とする。

ただし、$P_1$の$x$座標は正であるとする。

次の問いに答えよ。

(1)直線$L_1$と$L_2$それぞれの傾きを求めよ。

(2)$2$点$P_1,P_2$を通る直線を$L_3$とする。

直線$L_3$と楕円$C$で囲まれた$2$つの部分のうち、

直線$L_3$の上側にある方の面積を求めよ。

$2025$年早稲田大学教育学部過去問題
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福田の数学〜早稲田大学2025教育学部第1問(4)〜2変数関数の最大

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単元: #数Ⅱ#大学入試過去問(数学)#微分法と積分法#学校別大学入試過去問解説(数学)#早稲田大学#数学(高校生)
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):

$\boxed{1}$

(4)$4$つの辺$AB,BC,CD,DA$の長さが$1$である

四面体$ABCD$を考える。

そのような四面体の体積の最大値を求めよ。

$2025$年早稲田大学教育学部過去問題
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数学IIIのこの問題、解けるかな?

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単元: #数Ⅱ#微分法と積分法#積分とその応用#定積分#不定積分・定積分#数学(高校生)#数Ⅲ
指導講師: カサニマロ【べんとう・ふきのとうの授業動画】
問題文全文(内容文):
以下を満たすf(x)は?
f(x)=8x+2∫f(t)dt
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定積分を含む関数f(x)を求める問題、解けてくれーー

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単元: #数Ⅱ#微分法と積分法#積分とその応用#定積分#不定積分・定積分#数学(高校生)#数Ⅲ
指導講師: カサニマロ【べんとう・ふきのとうの授業動画】
問題文全文(内容文):
以下を満たすf(x)は?
f(x)=8x+2∫f(t)dt
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福田の数学〜東京慈恵会医科大学2025医学部第2問〜定積分と不等式の証明

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単元: #数Ⅱ#大学入試過去問(数学)#微分法と積分法#学校別大学入試過去問解説(数学)#不定積分・定積分#数学(高校生)#東京慈恵会医科大学
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):

$\boxed{2}$

次の問いに答えよ。ただし、対数は自然対数とする。

(1)$3$以上の自然数$n$について、

次の不等式が成り立つことを示せ。

$\dfrac{1}{2\log(n+1)}\leqq \displaystyle \int_{0}^{1} \dfrac{x}{\log(x+n)} dx \leqq \dfrac{1}{2\log n}$

(2)不定積分$\displaystyle \int \dfrac{1}{x(log x)^2} dx$ を求めよ。

(3)$m \geqq n$をみたす$3$以上の自然数$m,n$について、

次の不等式が成り立つことを示せ。

$\dfrac{1}{\log n}-\dfrac{1}{\log(m+1)}\leqq \displaystyle \sum_{k=n}^{m} \dfrac{2}{k \log k} \displaystyle \int_{0}^{1} \dfrac{1}{\log(x+k)} dx \leqq \dfrac{1}{\log(n-1)} -\dfrac{1}{\log m}$

$2025$年東京慈恵会医科大学医学部過去問題
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福田の数学〜九州大学2025文系第1問〜共通接線

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単元: #数Ⅱ#微分法と積分法#数学(高校生)
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):

$\boxed{1}$

$2$つの曲線

$y=x^3+x^2-x-1,y=x^2$

の両方に接するすべての直線の

方程式を求めよ。

$2025$年九州大学文系過去問題
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福田のおもしろ数学544〜1分チャレンジ!微分の計算

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単元: #数Ⅱ#微分法と積分法#数学(高校生)
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):

$y=\sqrt[3]{x+\sqrt{x^2+1}}+\sqrt[3]{x-\sqrt{x^2+1}}$

に対して、

導関数$y'$を$y$で表して下さい。
    
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福田のおもしろ数学542〜定積分の値の評価

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単元: #数Ⅱ#微分法と積分法#不定積分・定積分#数学(高校生)
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):

$\dfrac{1}{3}\lt \displaystyle \int_{0}^{1}x^{(\sin x+\cos x)^2}dx \lt \dfrac{1}{2}$

を証明して下さい。
    
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福田の数学〜九州大学2025理系第2問〜定積分の計算

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単元: #数Ⅱ#大学入試過去問(数学)#微分法と積分法#学校別大学入試過去問解説(数学)#数学(高校生)#九州大学
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):

$\boxed{2}$

以下の問いに答えよ。

(1)$y=\tan x$とするとき、

$\dfrac{dy}{dx}$を$y$の整式で表せ。

(2)次の定積分を求めよ。

$\displaystyle \int_{0}^{\frac{\pi}{4}}\dfrac{\tan^4x-\tan^2 x-2}{\tan^2x-4}dx$

$2025$年九州大学理系過去問題
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福田の数学〜神戸大学2025文系第1問〜3次方程式が異なる3個の実数解をもつ条件

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単元: #数Ⅱ#大学入試過去問(数学)#複素数と方程式#微分法と積分法#剰余の定理・因数定理・組み立て除法と高次方程式#学校別大学入試過去問解説(数学)#神戸大学#数学(高校生)
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):

$\boxed{1}$

$a$を実数とする。

$f(x)=2x^3+ax^2-1$とおくとき、以下の問いに答えよ。

(1)方程式$f(x)=0$は$x=-1$に解にもつとする。

このとき、$a$の値を求め、

方程式$f(x)=0$の解をすべて求めよ。

(2)$a$の値を(1)で求めたものとする。

関数$f(x)$の極限を求めよ。

(3)方程式$f(x)=0$が異なる$3$つの実数解を

もつような$a$の値の範囲を求めよ。

$2025$年神戸大学文系過去問題
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福田のおもしろ数学537〜2変数関数の極限

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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)
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):

$xy-x^3\tan \dfrac{1}{x}+y^2=0$のとき、

$\displaystyle \lim_{x\to\infty}\dfrac{y}{x}$を求めよ。
    
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福田の数学〜神戸大学2025理系第5問〜連続と微分可能と曲線の長さ

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単元: #数Ⅱ#大学入試過去問(数学)#微分法と積分法#学校別大学入試過去問解説(数学)#神戸大学#数学(高校生)
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):

$\boxed{5}$

連続関数$f(x)$は$x \geqq 0$で$f(x) \geqq 0$を満たし、

$x \gt 0$で微分可能であり、その導関数$f'(x)$は

連続であるとする。

$t \geqq 1$を満たす$t$に対して、

$y=f(x) \ (1\leqq x \leqq t)$で表される曲線の長さを

$h(t)$とし、$t=1$のときは$h(1)=0$とする。

以下の問いに答えよ。

(1)$t\gt 1$とする。

開区間$(1,t)$で常に$f(x)-xf'(x)=0$が成り立つならば、

閉区間$[1,t]$で$\dfrac{f(x)}{x}$は定数であることを示せ。

(2)$t\geqq 1$を満たす任意の$t$に対して、

$g(t)=h(t)+2$が成り立つとする。

このとき、$f(1)$の値を求めよ。

また、$t\geqq 1$のとき$f(t)$を$t$を用いて表せ。

$2025$年神戸大学理系過去問題
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福田の数学〜神戸大学2025理系第3問〜媒介変数表示で表された曲線

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単元: #数Ⅱ#大学入試過去問(数学)#平面上の曲線#微分法と積分法#学校別大学入試過去問解説(数学)#媒介変数表示と極座標#神戸大学#数学(高校生)#数C
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):

$\boxed{3}$

媒介変数$\theta$を用いて

$x=\sin\theta,y=\cos\theta + \vert \sin\theta \vert \quad (0\leqq \theta \leqq 2\pi)$

で表される曲線を$C$とする。以下の問いに答えよ。

(1)曲線$C$の概形をかけ。

(2)曲線$C$で囲まれた部分の面積を求めよ。

$2025$年神戸大学理系過去問題
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福田の数学〜神戸大学2025理系第1問〜曲線と直線の共有点の個数

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単元: #数Ⅱ#大学入試過去問(数学)#微分法と積分法#微分とその応用#関数の変化(グラフ・最大最小・方程式・不等式)#学校別大学入試過去問解説(数学)#神戸大学#数学(高校生)#数Ⅲ
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):

$\boxed{1}$

$k$を実数とする。

$f(x)$と$g(x)$を

$f(x) = \vert x^3-x \vert,\quad g(x)=k(x+1)$

とおき、曲線$y=f(x)$を$C$、

直線$y=g(x)$を$\ell$とする。以下の問いに答えよ。

(1)曲線$C$の概形をかけ。

ただし、関数$f(x)$の極大値を調べる必要はない。

(2)曲線$C$と直線$\ell$がちょうど$4$つの

共有点をもつような$k$の値を求めよ。

$2025$年神戸大学理系過去問題
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福田のおもしろ数学532〜「∞ー∞」型の極限

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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)
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):

$\displaystyle \lim_{x\to 1} \left(\dfrac{2025}{1-x^{2025}}-\dfrac{1521}{1-x^{1521}}\right)$

を求めて下さい。
    
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福田の数学〜大阪大学2025文系第3問〜放物線と接線が作る面積の最大値

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単元: #数Ⅱ#大学入試過去問(数学)#微分法と積分法#学校別大学入試過去問解説(数学)#大阪大学#数学(高校生)
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):

$\boxed{3}$

座標平面において、$y=x^2-1$で表される放物線を

$C$とする。

$C$上の点$P$における$C$の接線を$\ell$とする。

ただし、点$P$は$y$軸上にはないものとする。

$O$を原点とし、放物線$C$と線分$OP$をよび

$y$軸で囲まれた図形の面積を$S$、

放物線$C$と接線$\ell$および$y$軸で囲まれた図形の

面積を$T$とする。

$S-T$の最大値を求めよ。

$2025$年大阪大学文系過去問題
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福田の数学〜大阪大学2025理系第3問〜空間図形と最大最小の軌跡

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単元: #数Ⅱ#大学入試過去問(数学)#平面上のベクトル#微分法と積分法#平面上のベクトルと内積#ベクトルと平面図形、ベクトル方程式#学校別大学入試過去問解説(数学)#大阪大学#数学(高校生)#数C
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):

$\boxed{3}$

座標空間に$3$点$O(0,0,0),A(0,1,1),B(x,y,0)$がある。

$\angle OAP=30°$かつ$y\geqq 0$を満たすように

点$P$が動くとき、

$(x+1)(y+1)$の最大値と最小値を求めよ。

$2025$年大阪大学理系過去問題
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福田の数学〜大阪大学2025理系第2問〜3次関数の極値と変曲点の軌跡

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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#学校別大学入試過去問解説(数学)#大阪大学#数学(高校生)
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):

$\boxed{2}$

$p$と$m$を実数とし、

関数$f(x)=x^3+3px^2+3mx$は

$x=\alpha$で極大値をとり、

$x=\beta$で極小値をとるとする。

(1)$f(\alpha)-f(\beta)$を$p$と$m$を用いて表せ。

(2)$p$と$m$が$f(\alpha)-f(\beta)=4$を

満たしながら動くとき、

曲線$y=f(x)$の変曲点の軌跡を求めよ。

$2025$年大阪大学理系過去問題
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福田のおもしろ数学524〜無限級数の和

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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)
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):

$\displaystyle \sum_{k=1}^{\infty} \dfrac{k^2}{3^k}$を求めて下さい。
     
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福田のおもしろ数学518〜積分で表された関数の導関数

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単元: #数Ⅱ#微分法と積分法#平均変化率・極限・導関数#不定積分・定積分#数学(高校生)
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):

$\displaystyle \int_{0}^{1} f(x-t)dt$

の導関数を求めよ。
    
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福田の数学〜立教大学2025経済学部第3問〜3次関数のグラフと直線の共有点の個数

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単元: #数Ⅱ#大学入試過去問(数学)#微分法と積分法#学校別大学入試過去問解説(数学)#立教大学#数学(高校生)
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):

$\boxed{3}$

$k$を実数とする。

$3$次関数$f(x)=x^3-x^2+1$に対して、

座標平面上の曲線$C$を$C:y=f(x)$とする。

また、$C$上の点$P(1,1)$を通り、

傾きが$k$である直線を$\ell$とする。

このとき、次の問いに答えよ。

(1)$\ell$の方程式を$k$を用いて表せ。

(2)$f(x)$の導関数$f'(x)$を求めよ。

(3)$f(x)$の極値を求めよ。

また、そのときの$x$の値を求めよ。

(4)$\ell$と$C$がちょうど$2$個の共有点を

もつような$k$の値を求めよ。

(5)$\ell$と$C$が異なる$3$個の共有点をもつような

$k$の値の範囲を求めよ。

(6)(5)のとき、異なる$3$個の共有点の$y$座標を

小さい方から順に$y_1,y_2,y_3$とする。

このとき、

比の等式$(y_2-y_1):(y_3-y_2)=1:2$を

満たすような$k$の値を求めよ。

$2025$年立教大学経済学部過去問題
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福田の数学〜立教大学2025経済学部第1問(5)〜絶対値の付いた関数の定積分の計算

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単元: #数Ⅱ#大学入試過去問(数学)#微分法と積分法#学校別大学入試過去問解説(数学)#不定積分・定積分#立教大学#数学(高校生)
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):

$\boxed{1}$

(5)定積分$\displaystyle \int_{0}^{2} (x+1)\vert x-1 \vert dx$

の値は$\boxed{キ}$である。

$2025$年立教大学経済学部過去問題
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福田の数学〜慶應義塾大学2025経済学部第6問〜放物線と直線で囲まれた図形の面積

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単元: #数Ⅱ#微分法と積分法#数学(高校生)
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):

$\boxed{6}$

$C$を$y=3x^2$で定まる曲線とし、

$C$上に異なる$2$点$A(a,3a^2)$

$B(b,3b^2)$をとる。ただし、$a\lt b$とする。

(1)$C$と直線$AB$で囲まれた図形の面積$S$を、

$a$と$b$を用いて表せ。

ただし、積分を用いて計算し、

積分の計算過程も書くこと。

(2)$2$点$A,B$間の距離が$3$のとき、

(1)で求めた面積$S$の取りうる値の最大値$T$を

求めよ。

(3)$2$点$A,B$間の距離が$3$のとき、

直線$AB$は点$(0,7)$を通らないことを示せ。

$2025$年慶應義塾大学経済学部過去問題
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福田の数学〜慶應義塾大学2025経済学部第4問〜指数不等式と対数

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単元: #数Ⅱ#大学入試過去問(数学)#指数関数と対数関数#微分法と積分法#指数関数#学校別大学入試過去問解説(数学)#慶應義塾大学#数学(高校生)
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):

$\boxed{4}$

$p$を正の実数、$m$を自然数とし、

曲線$y=-x^2$上の点$(-p,-p^2)$における

接線と直線$y=2m$の交点を$P_m$とする。

$P_m$の$x$座標が$1$以下となる$m$の最大値を

$N$とする。

(1)$P_m$の$x$座標を、$p$と$m$を用いて表せ。

(2)$N=40$が成り立つ$p$の範囲を求めよ。

以下、$n$を自然数とし、

$a=3n\log_3 6-\log_2+n$とする。

(3)$3^a$は$2$以上の自然数である。

$3^a$の素因数分解を、$n$を用いて書け。

(4)$p=3^a$のとき、$N\lt 2^{1000}$となる

自然数$n$の最大値を求めよ。

なお、必要があれば$1.58 \lt \log_2 3 \lt 1.50$を用いよ。

$2025$年慶應義塾大学経済学部過去問題
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福田のおもしろ数学506〜相加平均と相乗平均の商の極限

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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)
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):

自然数$n+1,n+2,\cdots,n+n$の

相加平均を$A_n$、相乗平均を$B_n$とするとき

$\displaystyle \lim_{n\to\infty}\dfrac{A_n}{B_n}$

を求めて下さい。
    
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