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数学II 微分・積分の問題について

この問題の詳しい解説をしていただきたいです。 放物線C1:y=x^2-3x(xの2乗-3x)と放物線C2:y=1/4x^2(4分の1xの2乗)について (1)C1とC2の2つの共有点のx座標 (2)C1とC2によって囲まれた部分の面積 (3)C1とC2によって囲まれた面積を2等分する直線をy=axとするときのaの値 (ただし、a<0) を求めよ。 回答よろしくお願いします。

noname#198486
noname#198486

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  • info222_
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回答No.3

(1)C1とC2の2つの共有点のx座標 C1:y=x^2-3x C2:y=(1/4)x^2  x^2-3x=(1/4)x^2  4x^2-12x=x^2  3x(x-4)=0 ∴ x=0, 4 …(答) (2)C1とC2によって囲まれた部分の面積  I=∫[0,4] [(1/4)x^2-(x^2-3x)]dx=∫[0,4] [-(3/4)x^2+3x]dx  =[-(1/4)x^3+(3/2)x^2] [0,4]  =-16+24  =8 …(答) (3)C1とC2によって囲まれた面積を2等分する直線をL:y=axとするときのaの値 (ただし、a<0) LとC1の交点のx座標は  x^2-3x=ax  x(x-3-a)=0 ∴x=0, 3+a I1=∫[0,3+a] [ax-(x^2-3x)] dx=∫[0,3+a] [(a+3)x-x^2] dx =[(a+3)x^2/2-x^3/3] [0,3+a]  =(a+3)^3/2-(a+3)^3/3  =(1/6)(a+3)^3  =I/2=4 (∵(2)の結果より)  (a+3)^3=24  a+3=2*3^(1/3)  ∴a=2*3^(1/3)-3 (<0) … (答)

noname#198486
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ありがとうございました。

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  • spring135
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回答No.2

C1,C2のグラフをしっかり描くこと。これができたことを前提に説明する。できない場合は問題を解く条件に達していないと思うほうがよい。 (1)C1とC2の2つの共有点のx座標 C1:y=x^2-3x C2:y=x^2/4 連立して x^2-3x=x^2/4 3x^2/4-3x=0 x^2-4x=0 x=0,4 (2)C1とC2によって囲まれた部分の面積S1 S1=∫(0→4)[x^2/4-(x^2-3x)]dx=∫(0→4)[-3x^2/4+3x]dx=[-x^3/4+3x^2/2](0→4)=8 (3)C1とC2によって囲まれた面積を2等分する直線をy=axとするときのaの値 (ただし、a<0) C1とy=axによって囲まれる面積S2がS1の半分8/2=4となればよい。C1とy=axの交点は C1:y=x^2-3x y=ax を連立して x^2-3x=ax x^2-(a+3)x=0 x=0,a+3 S2=∫(0→a+3)[ax-(x^2-3x)]dx=∫(0→a+3)[(a+3)x-x^2]dx=[(a+3)x^2/2-x^3/3](0→a+3) =(a+3)^3/2-(a+3)^3/3=(a+3)^3/6=4 (a+3)^3=24=8*3 a+3=2*3^(1/3) a=2*3^(1/3)-3 実際に計算するとa=-0.1155....<0

回答No.1

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