数学III 積分法 解けない問題とは?

このQ&Aのポイント
  • 数学IIIの問題である曲線y=sinx上の点(a, sin a)と原点とを通る直線をy=mxとする場合、定積分 S= ∫0~π/2 |sin x - mx|dxをaの関数として表せるか求めています。
  • また、Sを最小にするようなaの値を求めたいと思っていますが、現在のアプローチでは答えが出ていません。
  • 質問が長くなってしまい申し訳ありませんが、解答へのアドバイスをいただけると助かります。
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数学III 積分法

数学III - 積分法の範囲の問題です。 以下の問題が解けず、困っております。 どうかアドバイスよろしくお願いします。 特に(2)がわかりません。 (問題) xy平面において、曲線y=sinx上の点(a, sin a)(0 < a < π/2)と原点とを通る直線をy=mxとする。 (1)定積分 S= ∫0~π/2 |sin x - mx|dxをaの関数として表せ。 (2)Sを最小にするようなaの値を求めよ。 (1)について、 ∫0~a (sin x - mx)dx + ∫a~π/2 (mx - sin x)dxとおき、これを求めると、(-ma^2) - (2cos a) + 1 + m/8*π^2となりますので、 f(a) = (-ma^2) - (2cos a) + 1 + m/8*π^2とおいて、 (2)を解くと、 f'(a) = -2ma + 2sin a f'(a) = 0とすると、 ma = sin aとなり、a=0が最小かと思われたのですが、題意よりaの値は0を含まないので間違いになります。 (1)の解がすでに誤りなのか、それとも(2)において、a=0の他に解が出るのか、どのようにすれば、Sを最小とするようなaの値がでるのかわかりません。 質問が長くなってしまい申し訳ありませんが、適当な解答よろしくお願いします。

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • dieci
  • ベストアンサー率10% (1/10)
回答No.2

解き方の方針はあっているのですが少し早とちりがありますね (1)で問題分のmxをそのまま使ってしまっていますが mxのmとはそもそも何でしょうか? mxは原点と点(a,sin(a))をつなぐ線ですよね なのでmはsin(a)/aとなります このmを(1)で求めた答えに代入して(2)を計算してみると解けると思いますよ

その他の回答 (1)

  • nag0720
  • ベストアンサー率58% (1093/1860)
回答No.1

mは原点と点(a, sin(a))とを通る直線の傾きだから、 m=sin(a)/a (1)で求めた式、 f(a) = -ma^2 - 2cos(a) + 1 + m/8*π^2 はさらに、m=sin(a)/a を代入する必要があります。

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