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数学 高校生

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トボトルのみお持ち込み は蓋つきの水筒や いただけます。 ・貴重品は必ずお持ちください。 ・お荷物はご自身で管理ください。 上記を了承しました 時間を記入してください 55 STEP A・B、 30分間 発展問題 とする。 Aであるから 2+2=-4.3+z=2 y=-10, z=1 (5, -10, 1) に関して A、 ると から P (2)+(y-2)+(z-2)=4, (6)+(-6)+(z-6)²=36 (2)求める球面の方程式を x+y+22+x+ By+Cz+D=0 とおく。 THE この球面が4点 (0, 0, 0) (3,0,0), (0, 4.0), 0.01)を通ることから これを解いて D=0 9+3A+D=0 16+4B+D=0 1-C+D=0 A=-3, B=-4, C=1, D=0 よって、求める球面の方程式は x2+y2+22-3x-4y+z=0 (2)の方程式を変形すると (x-2)²+(-2)²+(2+)-13 144 指 針■■ B' 最小 B 小となる。 このは, A. P, B'が一直 のとき +(2-0)²+(-1-2)² 最小値は √14 と +(2-6)²=12- 中心が点 (-2, 1, a), 半径が6の球面の方程式 (-3, 2, 6), 15 (11/20) 15_v30 2 2 球面の方程式をαを用いて表し, z=0を代入 しての値を求める。 (x+2)+(y-1)+(z-α)²=62 この球面が xy 平面z=0 と交わってできる図形 の方程式は (x+2)²+(y-1)²+(0-a)²=62, z=0 すなわち (x+2)+(y-1)=62-a2, z=0 この方程式が xy平面上の半径が4√2の円を表 すから 62-a²=(4√2)2 すなわち よって モーモ解答編 -39 (x+1)+(y-1)+(0-0)² m² 20 すなわち (x+1)+(y-1)=ナー z=0 この方程式がxy平面上の半径が√5 の円を表 すから y²-c2-5 また、 ①が点 (1,1,1) を通ることから (-1-c)²²..... ② ③ を解いて c=2, 2-9 したがって,求める球面の方程式は、 ①から (x+1)+(y-1)+(2-2)^=9 146 (1) 求める平面の方程式 2x-1)+5(y+3)+(z-4) = 0 すなわち 2x+5y+z+9=0 (2) 求める平面の方程式は すなわち (x+2)-2(y-1)+4z= 0 x-2y+4z+4=0 (3) 求める平面の方程式は 3x+0x(y+1)-2(z+3)=0 すなわち 3x-2z-6=0 (4) 求める平面の方程式は すなわち 0x(x-√2+0x(y-2)+z=0 z=0 147 平面の法線ベクトルをn=(a, b, c) とする。 AB= (2,2,2), AC = (2,4, 0) であるから LAB より n-AB=0 よって 2a+26+2c=0 ACより よって ...... ① n-AC=0 2a+46=0 a=-2b SIA 平面の距離は a²=4 a= ±2 (-2, 1, a) xy ✓a al Cz+D=0 とおい ここで, 球面と xy平面が 4√2 _A, B, C, D の値 交わる部分が円となるから lal<6 三平方の定理より |al2+(4/2)2=62 よって a²=4A とする。 ■3つの座標平面 この座標は したがって a=± 2 これは|a|<6を満たす。 +-+50 0-8+12-5 12=0 145 球面の中心は, 与えられた円の中心です (-1, 1, 0) を通る xy平面に垂直な直線上にある から,その座標は (-1, 1, c) とおける 球面の半径を とすると, 求める球面の方程式 は (x+1)^2+(y-1)+(z-c)2=r2...... P この球面が xy 平面 z=0 と交わってできる図形 の方程式は ②から これと①から c=b 0より60であるから,-2,1,1)と する。 ゆえに, 求める平面は, 点 A (1, -1, 0) を通り, =(-2,1,1)に垂直であるから,その方程式 は -2(x-1)+1x{y-(-1))+1×(z-0) = 0 2x-y-z-3=0 すなわち 別解 求める平面の方程式を ax+by+cz +d=0 とすると,この平面が3点 A, B, Cを通ること から a- b +d=0 ...... ① 3a + b +2c+d = 0 ... ② 3a+3b +d=0 ...... ③ ①~③から a=-2b,c=b, d=3b よって, 求める平面の方程式は -2bx+by+bz+3b=0 60であるから 2x-y-z-3=0 一点の H T の原田が, y できる円の半径 が4√2 であるという。 α の値を求めよ。 145点P(-1, 1, -1)を通り, xy平面と交わってできる図形が, 中心 (1,1,0), 半径50円である球面の方程式を求めよ。 これどういう状況…? セント そもそも何言ってるのか。 141 B と xy 平面に関して対称な点をB' とすると AP+PB=AP+PB′ よって, AP+PB' の最小値を考える。 142(xa)+(b)+(z-c)=r" の形に変形する。 143 (求める球面の半径をすると座標, y座標 座標がすべて正である点 24 A

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数学 高校生

(2)がわかりません。2の27乗≦となるのに、Nを2進法で表すと28桁、29桁、30桁となるのはなぜですか?27桁、28桁、29桁ではないのですか?

150 n進数の桁数 (1) 2進法で表すと10桁となるような自然数 N は何個あるか。 00000 (1) 昭和女子 (2)8進法で表すと 10桁となる自然数Nを,2進法, 16進法で表すと,それぞ れ何桁の数になるか。 基本 146 149 指針 例えば、10進法では3桁で表される自然数 A は,100 以上1000未満の数である。 よって, 不等式 10°≦A<10° が成り立つ。 指数の底はそろえておく方が考えやすい。 法で!! 2 また, 2進法で表すと3桁で表される自然数Bは, 100 (2) 以上 1000 (2) 未満の数であり、 く10 100(2)=22,1000 (2)=23 であるから,不等式 2%≦B<23 が成り立つ。同様に考えると、 3n進法で表すとα 桁となる自然数 N について,次の不等式が成り立つ。 桁行く103 たから、 na-1≤N<na ←nsN<na+1ではない! が成り立つ。 別解 場合の数の問題として考える。 条件から,210-1≦N<210 (1) (2)条件から 810-1≦N<8 が成り立つ。この不等式から,指数の底が2または16 のものを導く。8=2, 16=24 に着目し,指数法則 am+"=ama", am)"a" を利用 して変形する。 解答 n進数Nの桁数の問題 CHART まず、不等式 * 桁数 1 N n桁数の形に表す (1) Nは2進法で表すと10桁となる自然数であるから この不等式を満たす自然数Nの個数は 210-1210 すなわち 2°≦N <210 210−2°=2°(2-1)=2°=512(個) 別解 2進法で表すと, 10桁となる数は, ロロ (2) の口に0または1を入れた数であるから,この場合の 数を考えて 2°=512 (個) 210 ≦N < 210+1は誤り ! 2° N20-1と考えて, (2-1) 2°+1として 求めてもよい。 重複順列。 (2) Nは8進法で表すと10桁となる自然数であるから 8101N810 すなわち 8°N<810 ① ①から (23) 9≤N<(23) 10 すなわち 227N230 (2) 228 227≦N < 228 から28桁 入力 したがって, Nを2進法で表すと, 28桁, 29 桁, 30桁 228 N <229 から 29桁 の数となる。 229N <2%から30桁 ゆえに また②から (24) 23 N<(24)-22 8・16°≦N <4・167 16°<8・16°, 4・167 <16° であるから 16° <N < 16° したがって, Nを16進法で表すと, 7桁, 8桁の数と なる。 16° <N <16′から7桁 167N < 16°から8桁

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数学 高校生

(2)の問題はなぜaが0より小さい時を求めないのでしょうか?

146 114 基本 例題 85 2次関数の係数決定 [最大値・最小値〕 (1) (1) 関数 y=-2x2+8x+k (1≦x≦4) の最大値が4であるように, 定数kの他 を定めよ。 また,このとき最小値を求めよ。 (2)関数y=x-2ax+α-2c(0≦x≦2)の最小値が11になるような正の αの値を求めよ。 80,82 重要 86 指針 関数を基本形y=a(x-b)+αに直し、グラフをもとに最大値や最小値を求め、 (1)(最大値)=4(2) (最小値)=11 とおいた方程式を解く。 (2)では,軸x=a(a>0) が区間 0≦x≦2の内か外かで場合分けして考える。 CHART 2次関数の最大・最小 グラフの頂点と端をチェック 重要 定義域 とき, 指針 解答 (1) y=-2x2+8x+k を変形すると y=-2(x-2)2+k+8 y 最大 k+8 区間の中央の値は よって, 1≦x≦4においては, 4 右の図から, x=2で最大値+8 x 左にある。 012 をとる。 ゆえに k+8=4 最小 (あるから, 軸 x=2は 間 1≦x≦4で中央より ◆最大値を = 4 とおいて んの方程式を解く。 よって k=-4 + このとき, x=4 で最小値4 をとる。 (2) y=x2-2ax+α2-2a を変形すると y=(x-a)²-2a 10 [1] 0<a≦2のとき, x=αで 最小値 2αをとる。 8+ [1] y 軸 1 11 a 0 2 x 2a=11 とすると α=- 2 これば0<a≦2を満たさない。 [2] 2 <αのとき,x=2で 2a 最小 ■ 「αは正」に注意。 a2のとき 軸x=αは区間の内。 →頂点 x=αで最小 M の確認を忘れずに。 2 <αのとき 軸x=αは区間の右 解答 ふさせ 最小値 22-2a・2+α²-2a, つまり-6a+4をとる。 α-6a+4=11 とすると a2-6a-7=0 [2] y 2 区間の右端 x=2で a -6a+4 i 最小 a 1 (a+1)(4-7)=0 これを解くと a=-1,7 0 2 x 2 <αを満たすものは a=7 以上から、求めるαの値は α=7 の確認を忘れずに -2a 注 (1) 2次関数 y=x-x+k+1の-1≦x≦1における最大値が6であるとき、 ③ 85 kの値を求めよ。 (3)

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