解 数学検定 第251回2級2次:数理技能検定 問題1 ⑴ △ABCにおいて,正弦定理より 5 BC =2R であるから,R= …① 2sinA sinA 一方,接弦定理より∠BAC=∠CBDであ BD 3 るから,cosA=cos∠CBD= = BC 5 4 5 25 これを①に代入して,R = 8 よって,sinA= 1− 3 5 2 = 2 これを整理すると 2 (−3x)−5 (5x 2−125) =625−16x 2 であるが,②よりこれは0以上の値をとる。 よって,③は実数解 3x ± 625−16x 2 y = …④ 5 =25x 2−625>0がわかるので 25 8 6 xy 5 5y 2 −6xy +5x 2−125=0 …③ 問題2 ③の判別式を4でわったものは 2 25 ⑵ BC<AB≦2R より,5< x ≦ …② 4 AC=y とおく。△ABCにおいて,余弦定 5 =x 2+y 2−2xy cosA=x 2+y 2− 2−2−1 をもつ。x >5より, (3x )−(625−16x 2 ) (答)R = 理より 答 3x > 625−16x 2 よって,④の分子は±の符号によらず正であり AC= 3x ± 625−16x 2 5 (625−16x 2 =0のときが直角三角形, 625−16x 2 >0のとき, 「+」,「−」がそれ ぞれ,鋭角三角形,鈍角三角形に対応する) (答) AC= 3x ± 625−16x 2 5 n −1は0以上の整数 k を用いて ①,②より n −1=8k 8 ( k +6)=9(ℓ+5) と表されるので 8( k +6)は9の倍数であり,8と9は互いに n +47=8k +48=8( k +6) …① 素であるから,k +6は9の倍数である。 n +2は正の整数ℓを用いて よって,正の整数 m を用いて n +2=9ℓ k +6=9m と表されるので と表される。これを①に代入して n +47=9ℓ+45=9 (ℓ+5) …② n +47=8・9m =72m ゆえに,n +47は72の倍数である。 問題3 原点Oを通る直線は x =0または y =ax と表 される。x =0と(3,2), (4,3)の距離はそれ 両辺とも0以上の値をとるので,これは 2 2 |3a −2| =|4a −3| ぞれ3,4であるから,これは条件を満たさない。 と同値である。両辺を展開して よって,求める直線ℓは y = ax ,すなわち 9a 2 −12a +4=16a 2 −24a +9 ax − y =0 これを整理すると と表される。 7a 2−12a +5=0 3a −2 ℓと(3,2)の距離は ,またℓと a 2 +1 4a −3 (4,3)の距離は である。これらが等 a 2 +1 3a −2 4a −3 しいので = ,すなわち 2 a +1 a 2 +1 |3a −2|=|4a −3| (7a −5) (a −1)=0 5 よって,a = ,1 7 求める直線ℓの方程式は x −y =0,5x −7y =0 (答) x −y =0,5x −7y =0 H2620G04 2−2−2 問題4 1 ⑴ pn+1−α= ( pn −α)を展開して整理すると 2 1 1 pn+1= pn + α …① 2 2 これを,与えられた漸化式 1 1 1 pn+1=pn + (1−pn )= pn+ …② 2 2 2 と比較して 1 1 α= 2 2 すなわち,α=1がわかる。 ⑵ ⑴の結果より,漸化式②は 1 pn+1 −1= ( pn −1) 2 と変形できる。p 1 =0より,数列{ pn −1}は 1 初項0−1=−1,公比 の等比数列であり 2 ・ pn−1=(−1) 1 2 n−1 1 よって,pn =1− である。 2 n−1 (答)α=1 (答)pn =1− 1 2 n−1 問題5 ⑴ (答)(5,17,36) ⑵ (答)(8,10,12) 問題6 生産数を毎分 x 個に設定したときの,出荷可 これを変形して 能製品の生産個数を毎時 y 個とすると y =−6x 2 +60 x = −6( x −5)+150 2 この2次関数のグラフは上に凸であり,その k 1− …① y =60 x 100 頂点の座標は(5,150)である。 k =ax ( a は定数) と表され,x =2のときk =20 よって③の範囲において,x =5のとき,y は よって a =10であり,k =10 x …② 最大値150をとる。 x は0以上であり,k ≧100のときはすべて ゆえに,求める最大の個数は毎時150個 不良品となるから (答)毎時150個 0≦ x ≦10 …③ ②を①に代入して 10x 2 +60 x y =60 x =−6x 1− 100 問題7 ⑴ y = x 2 −2x の導関数は,y ′ =2x −2 接線の傾きが1となる接点をA,その x 座 3 標を t とすると,2t −2=1より,t = 2 3 9 このとき t 2 −2t = −3=− であり, 4 4 3 3 ,− 点 A の座標は 2 4 よって,求める接線の方程式は 3 3 9 y =1・ x − − = x − 2 4 4 (答)y = x − 9 4 3 9 ⑵ 0≦ x ≦ のとき x − ≦ x 2 −2x である 2 4 から,求める図形の面積 S は 3 9 2 S = 0 x 2 −2x − x − dx 4 3 9 2 x 2 −3x + dx = 0 4 9 x3 3 = − x 2 + x 4 3 2 3 2 0 9 27 27 = − + −0 8 8 8 9 = 8 (答)S = H2620G04 9 8
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