この問題の解き方教えてください😿答えは（a,b）＝（1,2）（1,−2）です お願いします。。

(2) 関数 y = ea sin bx は方程式 y" - 2g' + 5y = 0 を満たす。 実数の定数a, b の値を求 めよ。

この問題の2枚目の写真にあるQの問題についてなのですが、なぜsin型と分かるのですか？(なぜcos型ではないのかというのが分からないのではなく、なぜ三角関数の形で表せるのかがわからないです)回答よろしくお願いしますm(_ _)m

内部抵抗がで起電力Eの 電池,抵抗値の抵抗, 電気容 量Cのコンデンサー 自己イン ダクタンスのコイルおよび スイッチS~S4を使って図の ような回路をつくった。 b点を 接地し,その電位を0とする。 A スイッチ S1 と S4 を開き, 電池 S₁ a R C 0 b S2とSを閉じて十分に時間がたった後に,Sを閉じた。 この直後にコンデンサーに流れる電流はいくらか。 S S₁ コンデンサーの極板間の電位差がVになった瞬間に,コンデ ンサーに流れている電流はいくらか。 BAでコンデンサーを充電し終った後に, スイッチ S1 を開いた。 (3)この直後、コンデンサーの電気量はいくらか。 また, R を流れ る電流はいくらか。 その後,抵抗 R で発生する熱量はいくらか。 C スイッチ S2 と S4 を開き, St と S3 を閉じてコンデンサーを充電 た後に,S1 を開き、続いて S4 を閉じた。 S4を閉じた後,a点の電位がはじめて最低値に達するまでの時 間はいくらか。 また, a点の電位の最低値と電流の最大値はいく らか。 D スイッチS2を開き, S1 と S と S4 を閉じて十分に時間がたった S を開く。 (6) S1を開く直前のコンデンサーの電気量はいくらか。 また, S1 を開いた後のコンデンサーの電気量の最大値はいくらか。 (センター試験+九州大) Level (1)

この問題の解答の上から6行目のところにxは0じゃないとして良いと書いてあるのですが、なぜですか？教えてください。

ff(t) すべての実数xについて、等式 xf(x)=x+2" f(t)dt を満たす関数 x f(x) を求めよ。 « @Action 上端(下端)が変数の定積分はf(t)dt=f(x)を利用せよ 例題163 定理の利用 y=f(x) とおくと をxで微分する f(x) +xf'(x)=1+2f(x) = y+xy'=1+2y 微分方程式 にx = 1 を代入 1•f (1) = 1+2 (1) = 1 +2ff(t)dt h tanoith 0 思考プロセス 例題 163 xf(x)=x+2*f(t)dt... ① とおく。 2f*f(t)dt… ① とおく。( ①の両辺をxで微分するとf(x)+xf'(x)=1+2f(x) dy y = f(x) とおくと x =y+1 dx ② 関数 f(x) はすべてのxについて定義されており 定数関数 f(x) = -1 は等式①を満たさないから, x(y+1)=0 としてよい。 よって, ② より 両辺をx 積分すると log|y + 1| = log|x| + Ci よって y = ±ex-1 これより 両辺をxで微分して微分 方程式をつくる。 cxS*f(t)dt = f(x) 関数 f(x) = -1 のと ①の左辺は 右辺はは x+2 x 2∫(-1)dt x-2t |=x-2(x-1) =-x+2 1 dy 1 = y+1dx x dy dx = y+1 x |y+1| = eloglxl+C=ecielog|xl=eci|x| dを満たさない。 ここで, C=±e とおくと y=Cx-1 (C≠0) gol 例題 164 また,① に x = 1 を代入すると f (1) =1であるから, 1=C・1-1 より C = 2 L' f(t) dt = 0 であるか したがって, 求める関数 f(x) は ら f(1) = 1 f(x)= となり,f(x)=-1 は ①

次の問題でまず何故青線の関係式が立てられるのでしょうか？どなたか解説お願いします🙇‍♂️

20min 2 図e QAR-P 図 sin'= √2RY cos'=- 2R △PQSはSが 直角三角形であるから 図 a きの周期をT' とすると To'=2 amo=2x2k mo =2To となる。 To = 1.0s より To'=2×1.0=2.0s (3) 小球の質量をm[kg] にしたときの周期をT T[s] - xの位置での運動方程式 ma=-kx k a=-x=ω'x m /k 2丁 80= m とすると @mo im T=2x1 Im mo -X2π To 「T=- より k HP w 2R となるので,TとT の間にはT=, m To Vemo 0 mo Amo m (kg) 図b となる。 の関係が成りたつ。 よってTとの関係は図bのようになる。 N 55 2本のばねによる単振動〉 g)。 か x=Asin (wt+0) 振幅は4であり, 70 のとき x=0 であるから ので√2R すなわち 意して√を開くこと。 220であることに 0=Asin0 よって sin0=0 より = 0 これより x=asinwt A v=aw cos wt*A+B+ (2) 単振動する物体Pの加速度αは α-aw'sin wtB 8 図g mg mrw CPから半球面の足 CA√R²+R²=√ 10 のとき原点を正の向きに通過 このとき, 位置 xは0, 速度は最大となる (3)時間を求めるときは単振動の周期 Tを用いる。 また, 円運動にもどって考えるとよい。 (4) 変位 0 のとき速さは最大, 変位が最大 (もしくは最小)のとき速さは0となる。 (5) 力学的エネルギー保存則より, 「運動エネルギー K+ 弾性力による位置エネルギーU=一定」 となる。 (1) 単振動の変位と速度を表す式は, 振幅を A, 初期位相を とすると ← A 別解 0 v=Awcos (wt+0) -a ......① ......② この運動のx-t図は + sin 型となるので x=asinwt ① 式を用いて整理すると α=-x ....... ③ kx kx aw また、物体Pの変位がxのとき,物体Pが受ける 0000000000 0 力は図aより F=-kx+(-kx)=-2kxC ......④ am (3) ④式と,単振動の周期の式 「T=2π」 で K=2k だから,周期Tは m 2m T=2nv2k=nv k to= 90° 360° 単振動は円運動の正射影であるから, 物体Pがx=α に達してから初めて原点を通過するまでの時間to は π 2m 60° ・T= -aw 同様に, v-t図は +cos 型で, の最大値は aw であるので v=aw cos wt ←B 別解 x=asinwt を tで微分して dx v= =aw coswt dt また,v=awcoswt を tで微 0 a 分して dv 0 ax Q= =aw'sin wt dt 図24 ◆C 合成ばねのばね定数 は2kとなる。 物理重要問題集 57 じとなる。 。 を求める。 同じ｡ √g²+a² 55. <2本のばねによる単振動〉 B mmmmmm 図のように, なめらかな水平面上に質量mの物体Pが同 じばね定数kをもった2つのばね A, B とばねが自然の長さ にある状態でつながっている。 水平面上右向きにx軸をとり, このときの物体Pの位置をx座標の原点Oとする。 物体PをばねAのほうへ原点Oよりαだ けずらしてからはなす。 このとき物体Pは単振動する。 単振動は等速円運動の軸上への正 射影の運動であるといえる。 時刻 t=0 において, 物体Pはちょうどx座標の原点Oを正の 向きに向かって通過した。 ばねの質量はないものとして,次の問いに答えよ。 (1) 時刻 t における物体Pの位置xおよび速度vを, 等速円運動の角速度を用いて表せ。 (2) 時刻 t において物体Pが位置xにあるときの加速度αを, wとxを用いて表せ。また,2 つのばねAとBから受ける力Fを, kxを用いて表せ。 (3) 物体Pがx=αに達してから, 初めて原点を通過するまでの時間と初めて X= αを通過するまでの時間を, kmを用いて表せ。 (4) 物体Pの運動エネルギーKの最大値とそのときの位置, およびばねの弾性力による物体 Pの位置エネルギーUの最大値とそのときの位置を表せ。 ただし, やTを用いないこと。 (5) 物体Pが単振動しているときの速度と位置xの関係を求め, vを縦軸に, xを横軸にと [ 香川大 改 ってグラフに示せ。 このとき座標軸との交点を, a, k および を用いて表せ。 また, 物 体Pが時間とともに図上をたどる向きを矢印で表せ。

ウの計算について、積分なのは予測できるのですが計算方法が分からないので教えて頂きたいです。 よろしくお願いいたします。

次の文を読んで,以下の問1~6に答えよ。なお,発生 として取り扱ってよい。 気体定数はR = 8.3×10°Pa・L/(K・mol)とせよ。 気体 ガン(IV)を加えたところ、過酸化水素の分解反応により気体が発生しはじめた。 この気体を 1.0×10°Pa の大気圧下で, 1.0mol/Lの過酸化水素(H02) 水溶液10mLに少量の酸化マン 水上置換によりシリンダー内に捕集し, 反応開始からの体積を60秒ごとに測定して表にまと めた。なお,反応温度は27℃で一定であった。 表 過酸化水素の分解反応の測定結果 変化量 △[H2O2] [mol/L] 応 分解速度v [mol/(L's)] 反応時間 t[s] 発生した気体 濃度 平均濃度 の体積 〔mL〕 [H2O2] [H2O2] [mol/L] [mol/L] 0 0.0 1.00 60 0.90 25.0 -0.20 0.80 3.3×10-3 120 45.1 20172 3-3 120116 0.64 42710 180 61.3 5058 6 30.15 0.51 72.2410-3 240 73.5 0.46 16147 -0.10 1.7×10 - 3 [HO dt 問1 下線部の分解反応を当 ekot d[H2O2] dt | mol/ (L's) の関係式が推定される。 この微分方程式を解くと, 濃度 [H2O2] は反応時間 t の関数として [H2O2] = mol/L と表すことができる。 したがって, 測定開始から [H2O2] = 0.50mol/Lに達する反応時間を f1/2 とすると, t1/2 = s と計算することができる。 エ さて,ここまでは60秒ごとの測定 (△t = 60s) を考えてきたが, △t を限りなく0に近づけた 場合を考えてみる。 このとき, [H2O2] を [H2O2] とみなすことができ, さらに分解速度は d[H2O2] 歌を単 表の平均濃度 [H2O2] と分解速度vの関係をグラフにすることにより,両者の関係式を推定 することができる。 その結果, [H2O2] との関係は、定数をk6o として,v=ア で表される。 24,0 0. 192 015 |mol/ (L's) K(H264) と表すことができるので,新たな定数をko とすると,v=-- 10gez

赤い線が引いてあるところで、xで割るのにx＝0の時と0でない時で場合分けしていないのはなぜですか？教えてください！

例題 221 定積分と すべての実数xについて, 等式 xf(x)=x+2 f(x) を求めよ。 思考プロセス « Re Action 上端 (下端)が変数の定積分は, 定理の利用 y=f(x) とおくと ★★☆☆ +2 ff(t) dt を満たす関数 af*f(t)dt=f(x) を利用せよ 1910 Go Ah 微分方程 でその現 探究 例題 薬を血 さで代 をxで微分する + xf'(x) =1+2f(x)⇒y+xy'=1+2y f(x) し、 微分方程式 にx=1 を代入 1・f(1)=1+2ff(t)dt 0 () iA 解 xf(x) = x+2 2* ƒ (t)dt ... ..① とおく。 163 よって, ②より 両辺を積分すると=fa ①の両辺をxで微分するとf(x)+xf'(x) =1+2f(x) dy y = f(x) とおくと x =y+1 dx ... ② 関数 f(x) はすべてのxについて定義されており, 定数関数 f(x) = -1 は等式① を満たさないから, x(y+1) ≠0 としてよい。 1 dy 1 y+1dx x 両辺をxで微分して微分 方程式をつくる。 dx f* f (t)dt = f(x) リ Ac 関数 f(x) = -1 のと (笑)き、①の左辺は x 右辺は 2∫(-1)dt 脚生 (1) 思考プロセス (1) If (2) はっ 血中 [条 条件 x+2 log|y+1| = log|x|+Ci =x-2(x-1) =-x+2 これより |y+1| = elog|x|+C1 = eCielog|x| = となり, f(x)=-1 は ① を満たさない。 よって y=±ex-1 C ここで,C=±e とおくと y=Cx-1(C≠0)ol 例題 1=C・1-1 より C = 2 したがって,求める関数 f(x) は f(x) =2x-1 Point... 微分方程式と初期条件 B4 また, ① に x = 1 を代入すると f(1) =1であるから, らf(1)=1 ff(t)dt = 0 であるか t (2) t 微分方程式の一般解は, 任意定数を含む 曲線群を表すが、これらの曲線のうち 点(x1, 21) を通るもの、すなわち x= x1 のとき y = yı 3) という条件を満たす特殊解は,いくつかに限定される。 微分方程式に対するこのような 条件を初期条件という。 ■ 221 すべての実数xについて L チャレンジ (7)

この問題では立体Aの形が分からないと解けない問題で合ってますか？このような問題では立体の形は分からなくていいと思っていたので分からなくなってしまいました。回答よろしくお願いします。

388 (2) 切り口を考えたいが, 立体Bはイメージしにくいから 立体Aを「z軸のまわりに回転させる」→それを「平面 z=tで切る」 見方を変える 例題 21. xyz 空間において,D={(x, y, z1≦x≦2,1≦y ≦ 2, z = 0 } で表 された図形をx軸のまわりに1回転させてできる立体をAとする。 (1) 立体 A の体積VA を求めよ。 (2) 立体Aを軸のまわりに1回転させてできる立体Bの体積VB を求 めよ。 (名古屋大 改) ReAction 回転体の体積は、回転軸に垂直な切り口の円を考えよ 例題199 切り口の図形Eは図1の長方形 PQRS となる。 平面 z = t と軸の交点をH, 線分PSの中点をM とすると ゆえに PH = √PM2+MH=√8-1 S(t) = PH-π・12 =(√8-12)² -=(7-12) S 1 点Hから最も遠い点は P, 点Hから最も近い点 はNであるから S(t) = (半径PH の円) (半径NHの円) PM=√22-2 特講 (1) t1のとき 図1' 平面 z=t における図 図2′ 平面 x=2 における図 Q P 12 St P R S' +M z=tr イメージしにくい。 M HN x R -21- 0 立体A を「平面 z = t で切る」→それを「2軸のまわりに回転させる」 AP H 12y P.S. -1 イメージしやすい。 場合に分ける 21 HACS (2 (ア)断面が長方形1個 (イ) 断面が長方形 2個 切り口の図形Eは図1' の tの値によって, z=t 2つの合同な長方形 PQRS, 断面の形が異なる。 H• P'Q'R'S′ となる。 N H x 線分 PP′, QQ' の中点を M, Q' RR 0 0 z=to N とすると -2-1 図3′ 平面 x=1 における図点Hから最も遠い点は 0 12 y P. 点Hから最も近い点 はRであるから S(t) (半径PH の円) (半径RHの円) y 22120) 03-12-09 PHPM² + MH² PM=√22-12 √√8-12 02 4章14 体積・長さ,微分方程式 Action» 切る平面によって断面の形が変わるときは,図を分けて考えよ - RH = √ (1) 立体 A は,底面の半径が2で高 さ1の直円柱から, 底面の半径が 1で高さが1の直円柱をくり抜い た立体である。 y y D 2 2 1 1 02 よって, その体積は O 0 1 2 VA=2°z.1-12.1 = 3π √RN²+NH² √2-12 RN=√1-2 ゆえに (2) 立体Aを軸に垂直な平面 z=tで切ったときの, 切り口の図形をEとし,図形Eをz軸のまわりに1回 転させてできる図形の面積を S(t) とする。 立体Bはxy 平面に関し 対称である。 no (ア)1st ≦ 2 図1 平面 z=t における図 図2 平面 x=2における図 2 H・ P S IM P St z=t, 2 t 2 0 HN M x -2-1 0 1 12y S 2 S(t)=PH-RH 2 = (√8–1²)² -π(√2–1²)² = 6 (ア)(イ)より、求める立体Bの体積は VB =S(t)dt = 2*S(t)dt -26x dt + (7-- =2 =2 S 66 立体Bはxy 平面に関し て対称である。 64 3 212 空間内の平面 x = 0, x=1, y=0, y=1, z=0, z=1 によって囲まれた 立方体をP とおく。Pをx軸のまわりに1回転させてできる立体を Px, P 軸のまわりに1回転させてできる立体をP,とし,さらにPx と Pyの少 なくとも一方に属する点全体でできる立体をQとする。 Jano1 (1)Qと平面 z=t が交わっているとする。 このときPx を平面 z=t で切っ たときの切り口を Rx とし,Py を平面 z = t で切ったときの切り口を R, とする。Rx の面積,Ry の面積, R. と Ryの共通部分の面積をそれぞれ求 めよ。 さらに, Q を平面 z = tで切ったときの切り口の面積S(t) を求めよ。 (2)の体積を求めよ。 (富山大) 38 p.403 問題212

数学　積分 元の式から赤線のように変形するのは、計算しやすくするためでしょうか？ （どうしてこの形だと計算しやすいのかも教えていただきたいです🙇‍♀️） また青線のところで、左辺には＋Ｃは書かなくて良いのでしょうか？

例題20 dy x dx ば、x=-2のときのyの値はいくらか。 微分方程式=y2+y を満たす関数において, x=1のときy=1なら 1 解答 2 解説 x=y+y より dx 1 dy y2+ydx dy y(+1) = 1 y+1 = dx loglyl-logly + 11 = log|xl + C x=1のときy=1であるから logl-log2=log1 + C ..C=-log2 よってlog = 10g | y y+1 =log || x = y+1 2 ここで,x=-2とすると, y =- -1 y+1 y=-y-1 したがって y=

赤線部分の左辺にはCいらないんですか？？右辺だけでいいんですか？

作 例題 218 微分方程式 (2) 次の微分方程式を解け. dy -=-y(x=1 のとき y=2) (1) x- x dx dy (x=0y=1) (2)=x(2y-1)(x=0 のとき y=1) [考え方 dx xh **** まず,それぞれ与えられた式を変形して,xとy を分離する(左辺に y, 右辺に x). 途中で出てくる任意定数は C, などとおき、最後に定数をまとめてCとするとよい。 ()で与えられた条件を初期条件という. る) る) 解答 (1) x=1 のとき y=2 であるから, y=0 (定数関数) xとyを分離する. まず 与式を変形すると,800 は解ではない。このとき, sin 1dy=1dx だから Sdy=Sydx より) 10|y|=-log|x|+C (Cは任意定数)まずC, とおく. log|xy|=C, より, xy|=ec つまり, xy=±e より y= eq y=±- x =C (Cは0以外の任意定数) とおくと,y= 0x=1 のとき y=2 よりC=2だから、y=2 X Cx 最後にCとおく. X 初期条件を代入して Cを求める. 「x=1のとき y=2 の条件がなければ

この問題の答えの赤線引かせてもらったところなんですが、なぜxyz平面なのにdtといきなり置けるんですか？dt分のd xなどを求めないんですか？

Z1棋道のり 微分方程式 459 例題 211 立体の体積(5) **** Step 空間内の2点A (1, 0, 0) りに1回転してできる曲面と2平面 z=0, z=1とで囲まれた立体の体 B(0, 1, 1) を結ぶ線分ABを軸のまわ 積を求めよ.