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数学 高校生

この中のところの力の分解?をどうしているのかわかりません

チェック問題 4 台上の物体の運動 やや難12分 図のような形状で,なめらかな 部分ABCと粗い部分CDEをもっ 質量Mの台が,なめらかな水平 面上に置かれている。いま,質量 mの小物体を初速度0で点Aから すべらせたところ,小物体はB, Cを通過し, Dで止まった。 台の粗い面と小物体の動摩擦係数をμとする。右向きを速度 の正の向きとする。 (1) 小物体がBを通過したときの台と小物体の速さV, vはいくらか。 (2) CD間の距離 はいくらか。 μとんを用いて表せ。 (台の上面Bは水平) h B C DE M 則) 解説(1) @で、, 小物体が台の斜面を左下 向きに押すから,台は左へ動くでしょ。後 で小物体がBを通過過するとき, 台は左へ速さ V, 小物体は右へ速さぃで走っている (図a)。 さて,このとき,どんな保存則が成立す るかな? h 全体静止 M 重力は外力 だけど,水平 方向には、 はたらかない! まず,全体として水平外力が ないから,水平方向の全運動 量が保存する。そして、いまは まだ摩擦熱が出ないから, 全 力学的エネルギーーも保存する。 M wへ (中 N N mg もう,コツはつかめたみたいだね! (運動量保存則》より, 右向き正として, m×0+Mx0=mw-MV…① (力学的エネルギー保存則》より. V |M B 1 1 2 mgh= -moパ+ーMV°…② 2 図a 169 第13章 2つの保存則

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数学 高校生

この問題解けないことはないのですが本質的な部分がよくわかりません。 良かったら言語化していただけないでしょうか

基本 例題62 +x+1 で割 f(x)=x80-3x40+7とする。 表せ。 基本53,61, 重要55 (2) f(x)をx°+x+1で割ったときの余りを求めよ。 い。ここでは,これまでに学習した, 次の方針に従って進める。 ①高次式の値 条件式を用いて次数を下げる 割り算の問題 等式 A=BQ+Rの利用。B=0を考える 0+o+1=0 (1) oはx+x+1=0 の解であるから これを用いてまずのの値を求め,その値を利用してf(ω)の式の 次数を下げる。 (2) 求める余りは ax+bと表され f(x)=(x°+x+1)Q(x)+ax+b これにx=w を代入すると f(o)=aw+b LQ(x) は商 解答 (1) oはx°+x+1=0 の解であるから の+の+1=0 0=-o-1, w。+e=-1 の=oo°=o(-e-1)=-(@"+w)=-(-1)=1(*) 3S |=(w-1)(8"+e+1)=0 から =1としてもよい。 よって ゆえに oは1の虚数の3乗根でき また, 80=3·26+2, 40=3·13+1 であるから f(o)=o0-300+7=(w°)*.0°-3(w°)°.w+7 る。 =12%.(-o-1)-3·19.o+7=-4o+6 次数を下げて1次式に (2) f(x)をx+x+1 で割ったときの商をQ(x), 余りを ax+b (a, bは実数)とすると f(x)=(x°+x+1)Q(x)+ax+b f(o)=ao+b AA=BQ+R 割る式B=0を活用。 0°+o+1=0 であるから (1)から a, bは実数,oは虚数であるから したがって,求める余りは -4の+6=aω+6 a=-4, b=6 -4x+6 下の参考2を利用。 a, b, c, dが実数, zが虚数のとき 0 a+bz=0 → a=0 かつ b=0 が成り立つ。 2 a+bz=c+dz → a=c かつ b=d 証明 (O の証明] (←) 明らかに成り立つ。 (→)6キ0 と仮定すると z=ー 左辺は虚数,右辺は実数となるから矛盾。 b a よって b=0 このとき a=0 の証明は, (α-c)+(b-d)z=0として上と同様に考えればよい。 なお 上のの のけ h6の日のを一船の場合に拡張したものにあたる。

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数学 高校生

なぜ分母を0にする値も代入していいのかよく分かりません。できたら教えてください。

次の等式がxについての恒等式となるように,定数 a, b, cの値を定めよ。 -2x2+6 b。 a x+1 C x-1 (x-1)? 基本 15,16 7会数式でも,分母を0とするxの値(本間では -1, 1)を除いて, すべてのxについて り立つのが恒等式である。与式の右辺を通分して整理すると -2x°+6 両辺の分母が一致しているから, 分子も等しくなるように,係数比較法または数値代入 でa,6, c の値を定める。このとき,分母を払った 整式を考えるから,分母を0にする。 x=-1, 1も代入してよい(下の検討参照)。 解答 THAH 両辺に(x+1)(x-1)°を掛けて得られる等式 -2x°+6=a(x-1)ー6(x+1)(x-1)+c(x+1) もxについての恒等式である。 E 解答1.(右辺)=a(x°-2x+1)-6(x°-1)+cx+c =(a-b)x°+(-2a+c)x+a+b+c -2x°+6=(a-6)x+(-2a+c)x+a+b+c 1(分母)20から の 1係数比較法による解答。 人分 6本人外 「両辺の係数を比較して」 と書いてもよい。 よって 両辺の同じ次数の項の係数は等しいから a-b=-2, 一2a+c=0, a+6+c=6 この連立方程式を解いて a=1, b=3, c=2 数値代入法による解答。 解答2.① の両辺にx=-1, 0,1を代入すると,それぞれ 4=4a, 6=a+6+c, 4=2c この連立方程式を解いて 求めたa, b, cの値をO の右辺に代入し,展開した ものが0の左辺と一致す ることを確かめてもよい。 a=1, b=3, c=2 このとき, ① の両辺は2次以下の整式であり, 異なる3個の xの値に対して成り立つから, ①はxについての恒等式であ る。したがって a=1, b=3, c=2 検討)分母を0にする値の代入- 分母を0 常式だからである。 ( 11て

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数学 高校生

なぜK=1の時丸1丸2は同じくa"+a+1=0になるんですか

重要例題40 係数に虚数を含む2次方程式 「類専修 F めよ。ただし,=-1とする。 C 基本35 223 次 (1 iについて整理して (α"+ka+1)+(α°+α+k)i=0 ここで,複素数の相等条件 A, Bが実数のとき A+Bi=0<→ A=t, R-o を利用する。 G 24 解答 方程式の実数解をx=αとすると 25 iについて整理すると (c+ka+1)+(α+a+k)i=0 D+ka+1, c。+a+kは実数であるから 0, α+α+k=0 A, Bが実数のとき a2+ka+1=0 A+Bi=0 (k-1)α+1-k=0 326 の-のから よって(k-1)(a-1)=0 [1] k=1のとき, ①, ② はともに 判別式をDとすると D<0であるから, αは虚数解となり,条件に適さない。 [2] α=1のとき, ② から k=-2 →A=0, B=0 ゆえに k=1 または α=1 α+a+1=0 D=1?-4-1·1=-3 実数 αに対して 27 これは①も満たす。 であることから,示して よい。 したがって k=-2 別解 [O, ② を導くところまでは同じ] ②から Oに代入して整理すると k=-α-a… 3 -1=0 (α-1)(α+α+1)=0 aは実数であるから a+a+1=(α+- +>0 くこれは,高次方程式(a0 次方程式)。 ゆえに 高次方程式の解法は, @28 以後を参照。 (3 よって α-1=0 すなわち α=1 このとき,3 から k=-2 検討) 判別式が使える条件 2次方程式 ax+bx+c=0の解の種類を判別するときは, 判別式 D=6-4acを利用して るが,そのとき, 係数 a, b, cが実数であるという条件を忘れてはいけない。 例えば,方程式 ix+x=0 に対し, 判別式を適用するとD=1°-4·i-0=1>0であり, 異な つの実数解をもつことになる。 しかし, 方程式を解くとx=0, iであり, 実数解と虚数解を 練習 kを実数の定数, i=-1 を虚数単位とする A0

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