関数$y=-9^{x+1}+3^{x+3}+2$（$0 \leqq x \leqq 3$，$x$は実数）の最大値を$M$とするとき，$\displaystyle \frac{89}{M}$の値を求めよ．

$x,\ y$は，$\displaystyle 0<x<\frac{1}{3}$，$\displaystyle 0<y<\frac{1}{3}$を満たす実数とする．$x=b$，$y=c$のとき，
\[ \begin{array}{l}
\log_xy+\log_yx=2 \\
2 \log_x \sin \{ \pi (x+y) \}=\log_x \sin (\pi y)+\log_y \cos (\pi x)
\end{array} \]
を満たす．$12b$の値を求めよ．

$\displaystyle \sin \theta -\cos \theta=\frac{\sqrt{2}}{3} (0 \leqq \theta \leqq \frac{\pi}{2})$のとき，$6(\sin \theta+\cos \theta)$の値を求めよ．

数列$\{a_n\}$を初項$a$，公差$d$の等差数列とし，$a_5=108$とする．また，$\{a_n\}$の初項から第$n$項までの和を$S_n$とし，$S_{11}>0$，$S_{12}<0$とする．ただし，$n=1,\ 2,\ 3,\ \cdots$とする．

(1)$a$を$d$を用いて表せ．
(2)$d$の値の範囲を求めよ．
(3)$a_n<0$となる最小の$n$の値を求めよ．

直線$x-4y+3=0$と直線$5x-3y-10=0$とのなす角を$\displaystyle \theta (0 \leqq \theta \leqq \frac{\pi}{2})$とするとき，$(\sin \theta-\cos \theta)^2$の値を求めよ．

関数$y=2 \cos \theta-\sin^2 \theta+2 (0 \leqq \theta<2\pi)$の最大値を$M$，最小値を$m$とする．$Mm$の値を求めよ．

$f(x)=x^2+4ax-8a+5$とおくとき，$x$の$2$次方程式$f(x)=0$は異なる$2$つの実数解$\alpha,\ \beta$をもつ．ただし，$a$は実数とし，$\alpha>\beta$とする．

(1)$a$の値の範囲を求めよ．
(2)$\alpha>1$かつ$\beta<1$であるような$a$の値の範囲を求めよ．
(3)$\beta>3$であるような$a$の値の範囲を求めよ．

半径$1$の円に内接する三角形$\mathrm{ABC}$において，$\angle \mathrm{A}=\alpha$，$\angle \mathrm{B}=\beta$とし，$\displaystyle \sin \alpha=\frac{3}{5}$，$\displaystyle \sin \beta=\frac{1}{2}$とする．$\gamma$が$\gamma>0^\circ$かつ$\alpha+\beta+\gamma=90^\circ$を満たすとき，次の問いに答えよ．

(1)$\mathrm{BC}$と$\mathrm{CA}$の長さをそれぞれ求めよ．
(2)$\sin \gamma$と$\cos \gamma$の値をそれぞれ求めよ．
(3)三角形$\mathrm{ABC}$の面積$S$を求めよ．

次の問いに答えよ．

(1)$x^2-4x+3<0$を満たすような$x^2-6x+8=0$の解を求めよ．
(2)座標平面上の$2$点$(2,\ 3)$と$(4,\ 2)$を通る直線に垂直に交わり，かつ円$x^2+y^2=5$に接する直線の方程式を求めよ．
(3)三角形$\mathrm{ABC}$において，$\mathrm{AB}:\mathrm{BC}:\mathrm{CA}=2:(1+\sqrt{3}):\sqrt{2}$であるとき，$\angle \mathrm{B}$の大きさを求めよ．また，$\sin A$の値を求めよ．

$a$を正の実数とする．関数$y=\sin 2x+2a(\sin x+\cos x)+1$は，$0 \leqq x<2\pi$で定義されている．$t=\sin x+\cos x$とおくとき，次の問いに答えよ．

(1)$t$の値の範囲を求めよ．
(2)$\sin 2x$を$t$を用いて表せ．
(3)$y$を$t$を用いて表せ．
(4)$y$の最小値を求めよ．