「不等号」について
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私立 津田塾大学 2014年 第2問放物線$C_1:y=x^2$と放物線$C_2:y=-(x-a)^2+b$が点$\mathrm{P}(t,\ t^2) (t>0)$において接している．
(1)$a$と$b$を$t$を用いて表せ．
(2)曲線$C_2$と$x$軸との交点のうち，$x$座標の小さい点を$\mathrm{Q}$とし，原点を$\mathrm{O}$とする．$C_1$と$C_2$と線分$\mathrm{OQ}$で囲まれた部分の面積を$S_1$とし，$C_2$と線分$\mathrm{OQ}$と$y$軸で囲まれた部分の面積を$S_2$とする．$\displaystyle \frac{S_1}{S_2}$は$t$に無関係な値であることを示せ．
(1)$a$と$b$を$t$を用いて表せ．
(2)曲線$C_2$と$x$軸との交点のうち，$x$座標の小さい点を$\mathrm{Q}$とし，原点を$\mathrm{O}$とする．$C_1$と$C_2$と線分$\mathrm{OQ}$で囲まれた部分の面積を$S_1$とし，$C_2$と線分$\mathrm{OQ}$と$y$軸で囲まれた部分の面積を$S_2$とする．$\displaystyle \frac{S_1}{S_2}$は$t$に無関係な値であることを示せ．
私立 津田塾大学 2014年 第4問関数$\displaystyle f(x)=\frac{2}{2-x}$について，以下の問に答えよ．
(1)$y=f(x)$のグラフをかけ．
(2)定積分$\displaystyle \int_0^1 f(x) \, dx$を求めよ．
(3)$0 \leqq a \leqq 1$とし，点$(a,\ f(a))$における曲線$y=f(x)$の接線を$y=g(x)$とする．定積分$\displaystyle \int_0^1 g(x) \, dx$の値$S$を最大にする$a$の値と，そのときの$S$の値を求めよ．
(1)$y=f(x)$のグラフをかけ．
(2)定積分$\displaystyle \int_0^1 f(x) \, dx$を求めよ．
(3)$0 \leqq a \leqq 1$とし，点$(a,\ f(a))$における曲線$y=f(x)$の接線を$y=g(x)$とする．定積分$\displaystyle \int_0^1 g(x) \, dx$の値$S$を最大にする$a$の値と，そのときの$S$の値を求めよ．
私立 津田塾大学 2014年 第1問次の問に答えよ．
(1)$\mathrm{a}$，$\mathrm{a}$，$\mathrm{b}$，$\mathrm{c}$，$\mathrm{d}$の$5$文字を$1$列に並べるとき，$\mathrm{a}$が隣り合わない並べ方は何通りあるか．
(2)${10}^{\frac{n}{77}}$が$5$より大きくなる最小の自然数$n$を求めよ．ただし$\log_{10}2=0.3010$とする．
(3)$\displaystyle 0<x<\frac{\pi}{3}$のとき，$\displaystyle \cos x+\cos \left( \frac{\pi}{3}-x \right)$の取りうる値の範囲を答えよ．
(1)$\mathrm{a}$，$\mathrm{a}$，$\mathrm{b}$，$\mathrm{c}$，$\mathrm{d}$の$5$文字を$1$列に並べるとき，$\mathrm{a}$が隣り合わない並べ方は何通りあるか．
(2)${10}^{\frac{n}{77}}$が$5$より大きくなる最小の自然数$n$を求めよ．ただし$\log_{10}2=0.3010$とする．
(3)$\displaystyle 0<x<\frac{\pi}{3}$のとき，$\displaystyle \cos x+\cos \left( \frac{\pi}{3}-x \right)$の取りうる値の範囲を答えよ．
私立 学習院大学 2014年 第3問条件${0}^{\circ} \leqq a \leqq {180}^{\circ}$を満たす$a$に対して，関数$f(x)$を
\[ f(x)=\sin (x+a)-\sqrt{3} \cos (x+a) \]
と定める．$x$が$0^\circ \leqq x \leqq {90}^\circ$の範囲を動くとき，$f(x)$の最大値と最小値を求めよ．
\[ f(x)=\sin (x+a)-\sqrt{3} \cos (x+a) \]
と定める．$x$が$0^\circ \leqq x \leqq {90}^\circ$の範囲を動くとき，$f(x)$の最大値と最小値を求めよ．
私立 早稲田大学 2014年 第4問$0<a<2$とする．いま
\[ I=\int_a^{a+2} \left( |x^2-4|+\frac{1}{6} \right) \, dx \]
とおくとき
\[ I=\frac{[サ]a^3+[シ]a^2+[ス]a+[セ]}{[ソ]} \]
である．さらに$I$は$a=[タ]+\sqrt{[チ]}$のとき，最小値$[ツ] \sqrt{[テ]}+[ト]$をとる．
\[ I=\int_a^{a+2} \left( |x^2-4|+\frac{1}{6} \right) \, dx \]
とおくとき
\[ I=\frac{[サ]a^3+[シ]a^2+[ス]a+[セ]}{[ソ]} \]
である．さらに$I$は$a=[タ]+\sqrt{[チ]}$のとき，最小値$[ツ] \sqrt{[テ]}+[ト]$をとる．
私立 早稲田大学 2014年 第4問不等式
\[ \left\{ \begin{array}{l}
\displaystyle\frac{x^2}{4}-\frac{y^2}{9} \geqq 1 \\
-3 \leqq x \leqq 3 \phantom{\displaystyle\frac{[ ]}{2}}
\end{array} \right. \]
の表す領域を$x$軸のまわりに$1$回転してできる回転体の体積は$\displaystyle \frac{[サ]}{[シ]} \pi$である．
\[ \left\{ \begin{array}{l}
\displaystyle\frac{x^2}{4}-\frac{y^2}{9} \geqq 1 \\
-3 \leqq x \leqq 3 \phantom{\displaystyle\frac{[ ]}{2}}
\end{array} \right. \]
の表す領域を$x$軸のまわりに$1$回転してできる回転体の体積は$\displaystyle \frac{[サ]}{[シ]} \pi$である．
私立 早稲田大学 2014年 第1問下図のように，$1$辺の長さ$5$の正方形$\mathrm{ABCD}$が，$1$辺の長さ$1$の正方形からなる格子で区画されている．点$\mathrm{P}$は，$\mathrm{A}$から出発して次のルールに従って格子の上を動くものとする．$\mathrm{X}$と記したカードと，$\mathrm{Y}$と記したカード$5$枚ずつを，よくシャッフルして上から順にカードをめくる．$\mathrm{X}$と記したカードが出た場合は図の$\mathrm{X}$方向，$\mathrm{Y}$と記したカードが出た場合は図の$\mathrm{Y}$方向に$1$だけ動く．すべてのカードがめくり終わると，点$\mathrm{P}$は$\mathrm{C}$に到達していることになる．このとき，点$\mathrm{P}$の動いた経路と，線分$\mathrm{AB}$，線分$\mathrm{BC}$で囲まれる部分の面積を$S_1$，点$\mathrm{P}$の動いた経路と，線分$\mathrm{AD}$，線分$\mathrm{DC}$で囲まれる部分の面積を$S_2$とする．以下の問に答えよ．
(1)カードが$\mathrm{YXYXXYYYXX}$の順に出たとき
\[ S_1=[ア],\quad S_2=[イ] \]
である．
(2)$|S_1-S_2| \geqq 19$となる確率は$\displaystyle \frac{[ウ]}{[エ]}$である．
（図は省略）
(1)カードが$\mathrm{YXYXXYYYXX}$の順に出たとき
\[ S_1=[ア],\quad S_2=[イ] \]
である．
(2)$|S_1-S_2| \geqq 19$となる確率は$\displaystyle \frac{[ウ]}{[エ]}$である．
（図は省略）
私立 早稲田大学 2014年 第1問下図のように，$1$辺の長さ$5$の正方形$\mathrm{ABCD}$が，$1$辺の長さ$1$の正方形からなる格子で区画されている．点$\mathrm{P}$は，$\mathrm{A}$から出発して次のルールに従って格子の上を動くものとする．$\mathrm{X}$と記したカードと，$\mathrm{Y}$と記したカード$5$枚ずつを，よくシャッフルして上から順にカードをめくる．$\mathrm{X}$と記したカードが出た場合は図の$\mathrm{X}$方向，$\mathrm{Y}$と記したカードが出た場合は図の$\mathrm{Y}$方向に$1$だけ動く．すべてのカードがめくり終わると，点$\mathrm{P}$は$\mathrm{C}$に到達していることになる．このとき，点$\mathrm{P}$の動いた経路と，線分$\mathrm{AB}$，線分$\mathrm{BC}$で囲まれる部分の面積を$S_1$，点$\mathrm{P}$の動いた経路と，線分$\mathrm{AD}$，線分$\mathrm{DC}$で囲まれる部分の面積を$S_2$とする．以下の問に答えよ．
(1)カードが$\mathrm{YXYXXYYYXX}$の順に出たとき
\[ S_1=[ア],\quad S_2=[イ] \]
である．
(2)$|S_1-S_2| \geqq 19$となる確率は$\displaystyle \frac{[ウ]}{[エ]}$である．
（図は省略）
(1)カードが$\mathrm{YXYXXYYYXX}$の順に出たとき
\[ S_1=[ア],\quad S_2=[イ] \]
である．
(2)$|S_1-S_2| \geqq 19$となる確率は$\displaystyle \frac{[ウ]}{[エ]}$である．
（図は省略）
私立 早稲田大学 2014年 第3問連立不等式
\[ \left\{ \begin{array}{l}
y \leqq - \ {\left( \log_{\frac{1}{3}} x \right)}^2+\displaystyle\frac{4}{\log_x 3} \quad \cdots (*) \\
y \geqq \log_3 x \phantom{\displaystyle\frac{[ ]}{2}}
\end{array} \right. \]
の表す領域を$D$とする．
(1)$\log_3 x=t$とおくとき，不等式$(*)$を$t$と$y$で表すと，$y \leqq [サ]t^2+[シ]t$となる．
(2)領域$D$において，$y$のとりうる値の範囲を表す不等式は，次の$①$から$④$の中の$[ス]$の形であり，$a=[セ]$，$b=[ソ]$である．ただし，$[ス]$は$1$から$4$の数をマークして答えること．
\[ ① a \leqq y \leqq b \qquad ② a \leqq y<b \qquad ③ a<y \leqq b \qquad ④ a<y<b \]
(3)$x,\ y$がともに整数である点$(x,\ y)$が領域$D$内を動くとき，$x-y$の最大値は$[タ]$である．
\[ \left\{ \begin{array}{l}
y \leqq - \ {\left( \log_{\frac{1}{3}} x \right)}^2+\displaystyle\frac{4}{\log_x 3} \quad \cdots (*) \\
y \geqq \log_3 x \phantom{\displaystyle\frac{[ ]}{2}}
\end{array} \right. \]
の表す領域を$D$とする．
(1)$\log_3 x=t$とおくとき，不等式$(*)$を$t$と$y$で表すと，$y \leqq [サ]t^2+[シ]t$となる．
(2)領域$D$において，$y$のとりうる値の範囲を表す不等式は，次の$①$から$④$の中の$[ス]$の形であり，$a=[セ]$，$b=[ソ]$である．ただし，$[ス]$は$1$から$4$の数をマークして答えること．
\[ ① a \leqq y \leqq b \qquad ② a \leqq y<b \qquad ③ a<y \leqq b \qquad ④ a<y<b \]
(3)$x,\ y$がともに整数である点$(x,\ y)$が領域$D$内を動くとき，$x-y$の最大値は$[タ]$である．
私立 早稲田大学 2014年 第2問$3$次関数$f(x)=x^3-ax-b$について，次の問に答えよ．
(1)$a>0$であるとき，$f(x)$の極大値と極小値を求めよ．
(2)次の$(ⅰ)$，$(ⅱ)$，$(ⅲ)$を示せ．
(i) $27b^2-4a^3>0$のとき，$3$次方程式$f(x)=0$はただ$1$つの実数解をもつ．
(ii) $27b^2-4a^3=0$かつ$a>0$のとき，$3$次方程式$f(x)=0$は異なる$2$つの実数解をもつ．
(iii) $27b^2-4a^3<0$のとき，$3$次方程式$f(x)=0$は異なる$3$つの実数解をもつ．
(1)$a>0$であるとき，$f(x)$の極大値と極小値を求めよ．
(2)次の$(ⅰ)$，$(ⅱ)$，$(ⅲ)$を示せ．
(i) $27b^2-4a^3>0$のとき，$3$次方程式$f(x)=0$はただ$1$つの実数解をもつ．
(ii) $27b^2-4a^3=0$かつ$a>0$のとき，$3$次方程式$f(x)=0$は異なる$2$つの実数解をもつ．
(iii) $27b^2-4a^3<0$のとき，$3$次方程式$f(x)=0$は異なる$3$つの実数解をもつ．