第4問
次の をうめよ。
(1) K、A、L、S、E、R、Sの7文字を横一列に並べる。
(ⅰ) 「KAISERS」や「RASKIES」のようにA、I、Eがこの順に並ぶのは
全部で ① 通りある。
(ⅱ) 「KIRSEAS」や「SAISERK」のように2のSの間にA、I、Eのうち、
ちょうど2文字が並ぶのは全部で ② 通りある。
(2) 0≦$\small\sf{\theta}$ ≦$\small\sf{\pi}$ のとき、方程式3cos2$\small\sf{\theta}$ -4sin$\small\sf{\theta}$ -1=0を満たすsin$\small\sf{\theta}$ の値は
sin$\small\sf{\theta}$ = ③ であり、この方程式のすべての解の和は ④ である。
(3) 双曲線C:x2-y2=1の焦点の座標は ⑤ である。また、長軸の長さと
短軸の長さの比が$\small\sf{\begin{align*} \sf \sqrt2\end{align*}}$ :1であり、焦点がCの焦点と一致するような楕円の
方程式は ⑥ =1である。
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【解答】
① 420 ② 144 ③ $\scriptsize\sf{\begin{align*} \sf \frac{1}{3}\end{align*}}$ ④ $\scriptsize\sf{\pi}$ ⑤ $\scriptsize\sf{\begin{align*} \sf \left(\pm\sqrt2\ ,\ 0\right)\end{align*}}$
⑥ $\scriptsize\sf{\begin{align*} \sf \frac{x^2}{4}+\frac{y^2}{2}\end{align*}}$
【解説】
①
A、I、Eの位置が7C3通り
S、Sの位置が4C2通り
K、Rの並べ方が2P2通り
よって、7C3×4C2×2P2=420通り
②
左側のSの位置が4通り
SとSに挟まれる2文字の並べ方が3P2通り
残り3文字の並べ方が3P3通り
よって、4×3P2×3P3=144通り
③
倍角公式より
3cos2$\scriptsize\sf{\theta}$ -4sin$\scriptsize\sf{\theta}$ -1=0
⇔ 3(1-2sin2$\scriptsize\sf{\theta}$ )-4sin$\scriptsize\sf{\theta}$ -1=0
⇔ 3sin$\scriptsize\sf{\theta}$ +2sin$\scriptsize\sf{\theta}$ -1=(3sin$\scriptsize\sf{\theta}$ -1)(sin$\scriptsize\sf{\theta}$ +1)=0
⇔ sin$\scriptsize\sf{\theta}$ = $\scriptsize\sf{\begin{align*} \sf \underline{\frac{1}{3}}\end{align*}}$ (∵ 0≦$\scriptsize\sf{\theta}$ ≦$\scriptsize\sf{\pi}$ )
④
sin$\scriptsize\sf{\alpha}$ = $\scriptsize\sf{\begin{align*} \sf \frac{1}{3}\end{align*}}$ ( 0≦$\scriptsize\sf{\theta}$ ≦$\scriptsize\sf{\pi}$ /2)となる$\scriptsize\sf{\alpha}$ を考えると、
sin($\scriptsize\sf{\pi}$ -$\scriptsize\sf{\alpha}$ )= $\scriptsize\sf{\begin{align*} \sf \frac{1}{3}\end{align*}}$ となるので、$\scriptsize\sf{\alpha}$ +($\scriptsize\sf{\pi}$ -$\scriptsize\sf{\alpha}$ )=$\scriptsize\sf{\pi}$
⑤
$\scriptsize\sf{\begin{align*} \sf \left(\pm\sqrt{1^2+1^2}\ ,\ 0\right)=\underline{\left(\pm\sqrt2\ ,\ 0\right)}\end{align*}}$
⑥
楕円の方程式を
$\scriptsize\sf{\begin{align*} \sf \frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1\ \ \ (a,b>0)\end{align*}}$
とおくと、題意より
$\scriptsize\sf{\begin{align*} \sf \sqrt{a^2-b^2}=\sqrt2\end{align*}}$
$\scriptsize\sf{\begin{align*} \sf a:b=\sqrt2:1\end{align*}}$
これを連立させて解くと、
$\scriptsize\sf{\begin{align*} \sf a=2\ \ ,\ \ b=\sqrt2\end{align*}}$
となるので、楕円の方程式は
$\scriptsize\sf{\begin{align*} \sf \underline{\frac{x^2}{4}+\frac{y^2}{2}=1}\end{align*}}$
テーマ:数学 - ジャンル:学問・文化・芸術
- 2018/12/01(土) 02:08:00|
- 大学入試(数学) .関西の私立大学 .関西大 理系 2017(2/5)
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