「直線」について
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私立 東北工業大学 2010年 第4問$2$次関数$f(x)=x^2-6x-2$がある．
(1)関数$f(x)$の極小値は$-[ ]$である．
(2)直線$\ell:y=-2x+b$と$y=f(x)$のグラフは，点$\mathrm{P}$で接している．このとき点$\mathrm{P}$の$x$座標は$[ ]$，$y$座標は$-[ ]$であり，$b=-[ ]$となる．
(3)$y$軸と$y=f(x)$のグラフおよび直線$\ell$で囲まれた部分の面積$S$は$\displaystyle S=\frac{[ ]}{3}$である．
(1)関数$f(x)$の極小値は$-[ ]$である．
(2)直線$\ell:y=-2x+b$と$y=f(x)$のグラフは，点$\mathrm{P}$で接している．このとき点$\mathrm{P}$の$x$座標は$[ ]$，$y$座標は$-[ ]$であり，$b=-[ ]$となる．
(3)$y$軸と$y=f(x)$のグラフおよび直線$\ell$で囲まれた部分の面積$S$は$\displaystyle S=\frac{[ ]}{3}$である．
私立 日本女子大学 2010年 第3問$a$を実数（ただし，$a$は$\displaystyle \frac{1}{\sqrt{3}}$にも，$\displaystyle -\frac{1}{\sqrt{3}}$にも等しくない）とする．$a_1=a$とし，数列$\{a_n\} (n=1,\ 2,\ 3,\ \cdots)$を次のように定める．
放物線$\displaystyle C:y=\frac{1}{2}x^2$上の点$\displaystyle \mathrm{P}_n \left( a_n,\ \frac{1}{2} a_n^2 \right)$における$C$の接線を$\ell_n$とする．点$\displaystyle \mathrm{P}_{n+1} \left( a_{n+1},\ \frac{1}{2} a_{n+1}^2 \right)$における$C$の接線$\ell_{n+1}$の傾きは，$\mathrm{P}_n$を中心として$\ell_n$を正の向きに$60^\circ$回転した直線の傾きに等しい．
(1)$a_2$を$a$の式で表せ．
(2)$a_3$を$a$の式で表せ．
(3)$a_4$を$a$の式で表せ．
(4)$a_{14}$を$a$の式で表せ．
放物線$\displaystyle C:y=\frac{1}{2}x^2$上の点$\displaystyle \mathrm{P}_n \left( a_n,\ \frac{1}{2} a_n^2 \right)$における$C$の接線を$\ell_n$とする．点$\displaystyle \mathrm{P}_{n+1} \left( a_{n+1},\ \frac{1}{2} a_{n+1}^2 \right)$における$C$の接線$\ell_{n+1}$の傾きは，$\mathrm{P}_n$を中心として$\ell_n$を正の向きに$60^\circ$回転した直線の傾きに等しい．
(1)$a_2$を$a$の式で表せ．
(2)$a_3$を$a$の式で表せ．
(3)$a_4$を$a$の式で表せ．
(4)$a_{14}$を$a$の式で表せ．
私立 獨協医科大学 2010年 第2問連立方程式
\[ \left\{ \begin{array}{lll}
0 \leqq y \leqq 1 & & \cdots\cdots① \\
\log_{\frac{1}{2}}(2x^2+3x-2) \geqq \log_{\frac{1}{2}}(x^2+2x) & & \cdots\cdots② \\
y^2 \leqq 2x-1 & & \cdots\cdots③ \\
4x+y-3 \geqq 0 & & \cdots\cdots④
\end{array} \right. \]
が表す領域$D$を考える．
(1)$②$の解は，$\displaystyle \frac{[ ]}{[ ]}<x \leqq [ ]$である．
(2)放物線$y^2=2x-1$と直線$4x+y-3=0$の$2$交点のうち，$y$座標が正となる交点の座標は$\displaystyle \left( \frac{[ ]}{[ ]},\ \frac{[ ]}{[ ]} \right)$である．
(3)領域$D$の面積は$\displaystyle \frac{[ ]}{[ ]}$である．
\[ \left\{ \begin{array}{lll}
0 \leqq y \leqq 1 & & \cdots\cdots① \\
\log_{\frac{1}{2}}(2x^2+3x-2) \geqq \log_{\frac{1}{2}}(x^2+2x) & & \cdots\cdots② \\
y^2 \leqq 2x-1 & & \cdots\cdots③ \\
4x+y-3 \geqq 0 & & \cdots\cdots④
\end{array} \right. \]
が表す領域$D$を考える．
(1)$②$の解は，$\displaystyle \frac{[ ]}{[ ]}<x \leqq [ ]$である．
(2)放物線$y^2=2x-1$と直線$4x+y-3=0$の$2$交点のうち，$y$座標が正となる交点の座標は$\displaystyle \left( \frac{[ ]}{[ ]},\ \frac{[ ]}{[ ]} \right)$である．
(3)領域$D$の面積は$\displaystyle \frac{[ ]}{[ ]}$である．
私立 獨協医科大学 2010年 第5問座標平面上の点の移動について考える．
(1)直線$y=ax$に関する対称移動の$1$次変換$g$を表す行列は
\[ \frac{1}{[ ]+a^2} \left( \begin{array}{cc}
[$*$]-a^2 \phantom{\frac{1}{2}} & [$**$]a \\
[$**$]a \phantom{\frac{1}{2}} & -([$*$]-a^2)
\end{array} \right) \]
である．
(2)$x$軸に関する対称移動の$1$次変換$h$を表す行列は$\left( \begin{array}{cc}
[ ] & 0 \\
0 & [ ]
\end{array} \right)$である．
(3)原点のまわりに角$\displaystyle \frac{\pi}{3}$だけ回転する$1$次変換を$f$とするとき，$f=g \circ h$ならば，$\displaystyle a=\frac{[ ]}{\sqrt{[ ]}}$である．ここで，$g$と$h$はそれぞれ$(1)$，$(2)$の$1$次変換である．
(1)直線$y=ax$に関する対称移動の$1$次変換$g$を表す行列は
\[ \frac{1}{[ ]+a^2} \left( \begin{array}{cc}
[$*$]-a^2 \phantom{\frac{1}{2}} & [$**$]a \\
[$**$]a \phantom{\frac{1}{2}} & -([$*$]-a^2)
\end{array} \right) \]
である．
(2)$x$軸に関する対称移動の$1$次変換$h$を表す行列は$\left( \begin{array}{cc}
[ ] & 0 \\
0 & [ ]
\end{array} \right)$である．
(3)原点のまわりに角$\displaystyle \frac{\pi}{3}$だけ回転する$1$次変換を$f$とするとき，$f=g \circ h$ならば，$\displaystyle a=\frac{[ ]}{\sqrt{[ ]}}$である．ここで，$g$と$h$はそれぞれ$(1)$，$(2)$の$1$次変換である．
私立 日本女子大学 2010年 第3問$a$を正の実数とする．曲線$\displaystyle C:y=\frac{1}{\sqrt{x}}$上の点$\displaystyle \left( a^2,\ \frac{1}{a} \right)$における接線を$\ell$とする．$\ell$と$x$軸の交点の$x$座標を$b$とする．
(1)$b$を$a$の式で表せ．
(2)曲線$C$と接線$\ell$および直線$x=b$で囲まれた図形を，$x$軸のまわりに$1$回転してできる立体の体積を求めよ．
(1)$b$を$a$の式で表せ．
(2)曲線$C$と接線$\ell$および直線$x=b$で囲まれた図形を，$x$軸のまわりに$1$回転してできる立体の体積を求めよ．
私立 星薬科大学 2010年 第5問放物線$y=x^2+1$を$C_1$，放物線$y=-x^2+6x-8$を$C_2$として次の問いに答えよ．
(1)点$\displaystyle \left( \frac{[ ]}{[ ]},\ [ ] \right)$に関して，$C_1$と$C_2$は対称である．
(2)$C_1$と$C_2$の両方に接する$2$つの接線のうち，$x$軸と交わらない方を$\ell_1$，$x$軸と交わる方を$\ell_2$とすると，$\ell_1$の方程式は$y=[ ]$，$\ell_2$の方程式は$y=[ ] x-[ ]$である．
(3)$C_1$と$\ell_1$および$\ell_2$とで囲まれた部分の面積と，$C_2$と$\ell_1$および$\ell_2$とで囲まれた部分の面積の和は$\displaystyle \frac{[ ]}{[ ]}$である．
(1)点$\displaystyle \left( \frac{[ ]}{[ ]},\ [ ] \right)$に関して，$C_1$と$C_2$は対称である．
(2)$C_1$と$C_2$の両方に接する$2$つの接線のうち，$x$軸と交わらない方を$\ell_1$，$x$軸と交わる方を$\ell_2$とすると，$\ell_1$の方程式は$y=[ ]$，$\ell_2$の方程式は$y=[ ] x-[ ]$である．
(3)$C_1$と$\ell_1$および$\ell_2$とで囲まれた部分の面積と，$C_2$と$\ell_1$および$\ell_2$とで囲まれた部分の面積の和は$\displaystyle \frac{[ ]}{[ ]}$である．
私立 東京電機大学 2010年 第3問正の定数$k$に対して，曲線$\displaystyle C:y=\frac{x^3}{3}$の接線で傾きが$k^2$のものを$\ell_1,\ \ell_2$とする．$C$と$\ell_1,\ \ell_2$の接点$\mathrm{P}$，$\mathrm{Q}$はそれぞれ，第$1$，第$3$象限にあるとする．また，$C$と$\ell_1$との共有点のうち，$\mathrm{P}$でないものを$\mathrm{R}$とする．次の問に答えよ．
(1)$\mathrm{P}$，$\mathrm{Q}$，$\mathrm{R}$の座標を$k$で表せ．
(2)線分$\mathrm{QR}$と$C$で囲まれた図形の面積$T$を$k$で表せ．
(3)$(2)$で求めた$T$が，$T<1$をみたすような$k$の値の範囲を求めよ．
(1)$\mathrm{P}$，$\mathrm{Q}$，$\mathrm{R}$の座標を$k$で表せ．
(2)線分$\mathrm{QR}$と$C$で囲まれた図形の面積$T$を$k$で表せ．
(3)$(2)$で求めた$T$が，$T<1$をみたすような$k$の値の範囲を求めよ．
私立 北海道医療大学 2010年 第3問関数$f(x)=x^2-1$と$g(x)=2a-f(x)$がある．ただし，$a$は定数とする．
(1)方程式$f(x)-g(x)=0$が異なる$2$つの実数解を持ち，かつ，それらが$-1$より大きいとき，$a$の値の範囲を求めよ．また，このとき，方程式$f(x)-g(x)=0$の解を求めよ．
(2)$a$が$(1)$で求めた範囲にあるとし，座標平面上に$y=f(x)$のグラフと$y=g(x)$のグラフがあるとする．
\mon[$(2$-$1)$] $y=f(x)$のグラフと$y=g(x)$のグラフとで囲まれる部分の面積$S_1$を$a$を用いて表せ．
\mon[$(2$-$2)$] $y=f(x)$のグラフと$y=g(x)$のグラフの共有点のうち，$x$座標が負である共有点を$\mathrm{P}$とする．このとき，直線$x=-1$，$\mathrm{P}$を通り$y$軸に平行な直線，$y=f(x)$のグラフ，および，$y=g(x)$のグラフとで囲まれる部分の面積$S_2$を$a$を用いて表せ．
\mon[$(2$-$3)$] 面積の和$S=S_1+S_2$を$a$を用いて表せ．
\mon[$(2$-$4)$] $(1)$で求めた範囲内で$a$を変化させたとき，$S$の最小値とその最小値を与える$a$の値を求めよ．
(1)方程式$f(x)-g(x)=0$が異なる$2$つの実数解を持ち，かつ，それらが$-1$より大きいとき，$a$の値の範囲を求めよ．また，このとき，方程式$f(x)-g(x)=0$の解を求めよ．
(2)$a$が$(1)$で求めた範囲にあるとし，座標平面上に$y=f(x)$のグラフと$y=g(x)$のグラフがあるとする．
\mon[$(2$-$1)$] $y=f(x)$のグラフと$y=g(x)$のグラフとで囲まれる部分の面積$S_1$を$a$を用いて表せ．
\mon[$(2$-$2)$] $y=f(x)$のグラフと$y=g(x)$のグラフの共有点のうち，$x$座標が負である共有点を$\mathrm{P}$とする．このとき，直線$x=-1$，$\mathrm{P}$を通り$y$軸に平行な直線，$y=f(x)$のグラフ，および，$y=g(x)$のグラフとで囲まれる部分の面積$S_2$を$a$を用いて表せ．
\mon[$(2$-$3)$] 面積の和$S=S_1+S_2$を$a$を用いて表せ．
\mon[$(2$-$4)$] $(1)$で求めた範囲内で$a$を変化させたとき，$S$の最小値とその最小値を与える$a$の値を求めよ．
私立 関西大学 2010年 第2問$\triangle \mathrm{ABC}$において$\overrightarrow{\mathrm{AB}}=\overrightarrow{a}$，$\overrightarrow{\mathrm{AC}}=\overrightarrow{b}$とする．いま，$\mathrm{BC}$を$3:2$に内分する点を$\mathrm{P}$，$\mathrm{AP}$を$3:2$に内分する点を$\mathrm{Q}$とし，$2$点$\mathrm{B}$，$\mathrm{Q}$を通る直線が線分$\mathrm{AC}$と交わる点を$\mathrm{R}$とする．次の$[ ]$を数値でうめよ．
(1)$\overrightarrow{\mathrm{AQ}}$を$\overrightarrow{a}$と$\overrightarrow{b}$を用いて表すと$\overrightarrow{\mathrm{AQ}}=[$1$] \overrightarrow{a}+[$2$] \overrightarrow{b}$である．
(2)$10 \overrightarrow{\mathrm{QA}}+m \overrightarrow{\mathrm{QB}}+n \overrightarrow{\mathrm{QC}}=\overrightarrow{\mathrm{0}}$が成立するならば$m=[$3$]$，$n=[$4$]$である．
(3)$\mathrm{AC}:\mathrm{AR}=1:[$5$]$であり，$\mathrm{BR}:\mathrm{BQ}=1:[$6$]$である．
(1)$\overrightarrow{\mathrm{AQ}}$を$\overrightarrow{a}$と$\overrightarrow{b}$を用いて表すと$\overrightarrow{\mathrm{AQ}}=[$1$] \overrightarrow{a}+[$2$] \overrightarrow{b}$である．
(2)$10 \overrightarrow{\mathrm{QA}}+m \overrightarrow{\mathrm{QB}}+n \overrightarrow{\mathrm{QC}}=\overrightarrow{\mathrm{0}}$が成立するならば$m=[$3$]$，$n=[$4$]$である．
(3)$\mathrm{AC}:\mathrm{AR}=1:[$5$]$であり，$\mathrm{BR}:\mathrm{BQ}=1:[$6$]$である．
私立 獨協大学 2010年 第3問直線$\ell$と$m$が
直線$\ell$：$y=2x$
直線$m$：点$(2,\ 2)$を通る傾き$a$の直線（ただし，$a<0$）
と与えられているとき，以下の問題に答えよ．
(1)直線$\ell$と$m$の交点を$\mathrm{A}$としたとき，点$\mathrm{A}$の座標を求めよ．
(2)直線$m$と$x$軸の交点を$\mathrm{B}$としたとき，点$\mathrm{B}$の$x$座標を求めよ．
(3)原点を$\mathrm{O}$としたとき，三角形$\mathrm{AOB}$の面積$S$を求めよ．
(4)$(3)$で求めた面積$S$の値が$\displaystyle \frac{9}{2}$のとき直線$m$の傾き$a$の値を求めよ．
直線$\ell$：$y=2x$
直線$m$：点$(2,\ 2)$を通る傾き$a$の直線（ただし，$a<0$）
と与えられているとき，以下の問題に答えよ．
(1)直線$\ell$と$m$の交点を$\mathrm{A}$としたとき，点$\mathrm{A}$の座標を求めよ．
(2)直線$m$と$x$軸の交点を$\mathrm{B}$としたとき，点$\mathrm{B}$の$x$座標を求めよ．
(3)原点を$\mathrm{O}$としたとき，三角形$\mathrm{AOB}$の面積$S$を求めよ．
(4)$(3)$で求めた面積$S$の値が$\displaystyle \frac{9}{2}$のとき直線$m$の傾き$a$の値を求めよ．