数学第 3回課題

埼玉工業大学学習支援センター 数学第3回課題
埼玉工業大学学習支援センター
平成27年度入学前教育(数学)第3回課題
注意:分数は既約分数で答えること。
係数が 1 の場合は省略せずに 1 を記入すること。
No. 15
1
複素数平面
複素数について, 次の各問に答えなさい。
( 1 ) 複 素 数 z = 1 + √3 𝑖 を 極 形 式 で 表 す と
z =
1 − 1 ( cos
π
1−2
+ 𝑖 sin
π
1−3
)
( 2 ) 複 素 数 𝑧1 = −√3 − 𝑖 , 𝑧2 = 1 + 𝑖 に つ い て ,
𝑧1
𝑧2
の偏角は
1−4
12
π
2
( 3 ) 複 素 数 平 面 上 の 点 z = √3 + 𝑖 を 原 点 の ま わ り に 𝜋 だ け 回 転 し
3
た点を表す複素数は
−√ 1 − 5 + 1 − 6 𝑖
(4) ド・モ ア ブ ル の 定 理 を 用 い て 計 算 す る と
(−1 + √3 𝑖)
6
1−7
=
+
1−8 𝑖
( 5 ) 方 程 式 𝑧3 = 8 𝑖 の 解 で , 複 素 数 平 面 の 第 1 象 限 に あ る も の は
√1−9 +
2
1 − 10 𝑖
複 素 数 平 面 上 に 2 点 - 2+3 𝑖 , 6+5 𝑖 が あ る と す る 。 こ の 2 点 を
直径とする円の円周上を動く点 z が満たす方程式を求めると
|𝑧 − ( 1 − 11 + 1 − 12 𝑖 )| = √ 1 − 13
No. 16
1
式と曲線
放物線について, 次の各問に答えなさい。
( 1 ) 放 物 線 𝑦 2 = 8𝑥 の 焦 点 は ( 1 − 14 , 0 ) ,
準 線 は x = − 1 − 15
この放物線のグラフを描きなさい。その際, 焦点と頂点の位置
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を 示 し , 準 線 も 記 入 し な さ い 。( グ ラ フ は 提 出 不 要 で す 。)
1
(2) 焦 点 が (0 ,
2
4
1
) , 準 線 が y = − 4 の 放 物 線 の 方 程 式 は 𝑦 = 1 − 16 𝑥 2
楕円について, 次の各問に答えなさい。
(1) 楕 円
𝑥2
42
2
𝑦
+ 32 = 1 の 焦 点 は ( √ 1 − 17 , 0 ) と ( −√ 1 − 18 , 0 )
長 軸 の 頂 点 は ( 1 − 19 , 0 ) と ( − 1 − 20 , 0 )
短軸の頂点は(0 ,
1 − 21 ) と ( 0 , − 1 − 22 )
こ の 楕 円 上 の 点 か ら 2 焦 点 ま で の 距 離 の 和 は 1 − 23
この楕円のグラフを描きなさい。その際, 焦点と頂点の位置を
示 し な さ い 。( グ ラ フ は 提 出 不 要 で す 。)
( 2 ) 焦 点 が ( 0 , √5 ) と ( 0 , −√5 ) の 楕 円 で , こ の 2 焦 点 か ら 楕 円
上の点までの距離の和が 6 である楕円の方程式は
𝑥2
1−24
2
+
𝑦2
1−25
2
=1
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3
双曲線について, 次の各問に答えなさい。
(1) 双 曲 線
𝑥2
𝑦2
− 32 = 1 の 焦 点 は ( 1 − 26 , 0 ) と ( − 1 − 27 , 0 )
42
漸近線は𝑦=
1−28
1−29
𝑥 と𝑦=−
1−30
1−31
𝑥
こ の 双 曲 線 上 の 点 か ら 2 焦 点 ま で の 距 離 の 差 は 1 − 32
この双曲線のグラフを描きなさい。その際, 焦点と頂点の位置
を 示 し , 漸 近 線 も 記 入 し な さ い 。( グ ラ フ は 提 出 不 要 で す 。)
( 2 ) 漸 近 線 が 2𝑥 − 3𝑦 = 0 , 2𝑥 + 3𝑦 = 0 で , 焦 点 が (√13 , 0) , (−√13 , 0) で
ある双曲線の方程式は
No.17
𝑥2
1−33
2
−
𝑦2
1−34
2
= 1
関数と極限
1
1
関 数 𝑦 = 4𝑥 2 + 3 ( 𝑥 ≧ 0) の 逆 関 数 は 𝑦 =
2
2 つ の 関 数 𝑓 (𝑥 ) = 3𝑥 − 2 , 𝑔(𝑥 ) = 𝑥 2 + 3 に つ い て , 合 成 関 数 𝑔( 𝑓(𝑥 ))
を求めると
3
𝑔( 𝑓 (𝑥 )) = 1 − 37 𝑥 2 –
1−35
√𝑥 − 1 − 36
1 − 38 𝑥 + 1 − 39
次 の 極 限 を 求 め な さ い 。 収 束 し な い と き は 解 答 欄 に 「 999」 を
記入しなさい。
( 1 ) lim
5𝑛−3
𝑛→∞ 2𝑛+3
=
1−40
1−41
( 2 ) lim (√𝑛2 + 2𝑛 − 𝑛) =
𝑛→∞
1 − 42
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1 𝑛−1
( 3 ) ∑∞
𝑛=1 (− 2)
1−43
=
1−44
次 の 極 限 を 求 め な さ い 。 収 束 し な い と き は 解 答 欄 に 「 999」 を
4
記入しなさい。
(1)
lim
𝑥→2
𝑥 2 −𝑥−2
𝑥 2 −4
=
1−45
1−46
( 2 ) lim {log10(2 + 𝑥 ) − log10 (1 + 𝑥 )} = 1 − 47
𝑥→∞
1
(3)
(4)
(5)
lim 3𝑥 = 1 − 48
𝑥→0
lim
𝑥→0
𝑥2
= − 1 − 49
1
lim 𝑥 cos 𝑥 = 1 − 50
𝑥→0
No.18
1
cos 2𝑥−1
微分法
次の関数を微分しなさい。
3
(1)
y = √3𝑥 3 + 𝑥 − 3
(2)
y = sin3 2𝑥
(3)
y = 𝑒 −3𝑥
(4)
y = log|𝑥 3 + 2|
2
1
2−1
( 2 − 2 𝑥 2 + 2 − 3 )(3𝑥 3 + 𝑥 − 3)
−
2−4
2−5
y ' = 2 − 6 sin2 2𝑥 cos 2𝑥
2 +𝑥+1
関 数 𝑦 = 2𝑒 −3𝑥
y'=
2
y ' = (− 2 − 7 𝑥 + 2 − 8 )𝑒 −3𝑥
y'=
2 +𝑥+1
2−9 𝑥 2−10
𝑥 3 +2
の増減, 極値, 曲線の凹凸を調べて, グラフを描
き な さ い 。( 増 減 ・ 凹 凸 の 表 と グ ラ フ は 提 出 不 要 で す 。)
増減・凹凸の表は次の通り。
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x
y'
y''
y
x = 2 − 11 の と き , 極 大 値 2 − 12 を と る 。
変 曲 点 の 座 標 は (−
1
2−14
,
√ 2−13
√𝑒
) と (
1
√ 2−15
,
2−16
√𝑒
)
以上からグラフは次の通り。
積分法
No.19
1
次 の 積 分 の 計 算 を し な さ い 。( 𝐶 は 積 分 定 数 )
1
1
𝑥+ 2−18
log |𝑥+
(1)
∫ (𝑥+3)(𝑥+1) 𝑑𝑥 =
(2)
∫ sin(2𝑥 + 3) 𝑑𝑥 = −
(3)
∫ 𝑥 2 𝑒 𝑥 𝑑𝑥 =
(4)
∫0 √9 − 𝑥 2 𝑑𝑥 =
(5)
∫0 sin 𝑥 cos 3 𝑥 𝑑𝑥 = 2 − 24
(6)
∫1 𝑥 log 𝑥 𝑑𝑥 =
2
2−17
1
3
2−20
|+𝐶
cos(2𝑥 + 3) + 𝐶
3
2−21
3
1
2−19
𝑒𝑥 + 𝐶
2−22
2−23
𝜋
𝜋
𝑒
1
2−25
𝑒2 +
1
2−26
積分法を用いて次の極限値を求めなさい。
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lim
13 +23+33 + ・ ・ ・ ・ +𝑛3
𝑥→0
3
0≦𝑥≦
𝑛4
𝜋
2
2−27
2−28
の 範 囲 内 で 2 つ の 曲 線 𝑦 = sin 2𝑥 と 𝑦 = sin 𝑥
部分の面積は
4
=
に囲まれた
1
2−29
関 数 y = 𝑒𝑥 ( 0 ≦ 𝑥 ≦ 1 ) の グ ラ フ が x 軸 の 周 り に 1 回 転 し て で き る
立体の体積は
1
2−30
(𝑒 2−31 − 2 − 32 )𝜋
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