第4問
次の をうめよ。
(1) aを実数とする。xの2次方程式x2+4ax-3a+7=0の解について、
-2より小さい解と-2より大きい解を1つずつもつようなaの値の
範囲は ① であり、2より大きい2つの異なる解を持つような
aの値の範囲は ②
(2) 袋の中に1のカードが1枚、2のカードが2枚、3のカードが3枚入っ
ている。袋から同時に2枚のカードを取り出し、カードに書かれた
数字を記録して袋に戻す操作を2回繰り返す。このとき、記録した
数字の合計を得点とする。例えば、1回目で3と3、2回目で2と3の
カードを取り出した場合、得点は11点である。得点が11点となる
確率は ③ である。また、得点が8点以上となる確率は ④
である。
(3) $\small\sf{\theta}$ の関数 f($\small\sf{\theta}$ )=sin($\small\sf{\theta}$ +$\small\sf{\pi}$ /6)-cos$\small\sf{\theta}$ (0≦$\small\sf{\theta}$ ≦2$\small\sf{\pi}$ )がある。
f(0)= ⑤ であり、方程式f($\small\sf{\theta}$ )=0を解くと、$\small\sf{\theta}$ = ⑥ である。
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【解答】
① $\scriptsize\sf{\begin{align*} \sf a>1\end{align*}}$ ② $\scriptsize\sf{\begin{align*} \sf -\frac{11}{5}\lt a<-\frac{7}{4}\end{align*}}$ ③ $\scriptsize\sf{\begin{align*} \sf \frac{4}{25}\end{align*}}$ ④ $\scriptsize\sf{\begin{align*} \sf \frac{41}{45}\end{align*}}$
⑤ $\scriptsize\sf{\begin{align*} \sf -\frac{1}{2}\end{align*}}$ ⑥ $\scriptsize\sf{\begin{align*} \sf \frac{\pi}{6}\ ,\ \frac{7}{6}\pi\end{align*}}$
【解説】
①
関数f(x)を
$\scriptsize\sf{\begin{align*} \sf f(x)=x^2+4ax-3a+7=\left(x+2a \right)^2-4a^2-3a+7\end{align*}}$
とおくと、
$\scriptsize\sf{\begin{align*} \sf f(-2)=4-8a-3a+7<0\ \ \Leftrightarrow\ \ \underline{\ a>1\ }\end{align*}}$
②
放物線y=f(x)とx軸が右図のような位置関係に
なればよい。
・頂点のx座標
$\scriptsize\sf{\begin{align*} \sf -2a>2\ \ \Leftrightarrow\ \ a<-1\end{align*}}$
・頂点のy座標
$\scriptsize\sf{\begin{align*} \sf -4a^2-3a+7<0\ \ \Leftrightarrow\ \ a<-\frac{7}{4}\ ,\ 1\lt a\end{align*}}$
・ $\scriptsize\sf{\begin{align*} \sf f (2)=4+8a-3a+7>0\ \ \Leftrightarrow\ \ a>-\frac{11}{5}\end{align*}}$
これらをすべて満たすようなaの値の範囲は
$\scriptsize\sf{\begin{align*} \sf \underline{\ -\frac{11}{5}\lt a<-\frac{7}{4}\ }\end{align*}}$
③
1回目に取り出した2枚のカードの数の和は
右表のようになるので、これが3点、4点、
5点、6点になる確率はそれぞれ
$\scriptsize\sf{\begin{align*} \sf \frac{2}{15}\ ,\ \frac{4}{15}\ ,\ \frac{6}{15}\ ,\ \frac{3}{15}\end{align*}}$
である。2回目に取り出した2枚のカードの
数の和についても同様。
得点が11点になるのは、
(1回目,2回目)=(6点,5点)、(5点,6点)
の2通りの場合があるので、
$\scriptsize\sf{\begin{align*} \sf \frac{3}{15}\times\frac{6}{15}\times 2=\underline{\ \frac{4}{25}\ }\end{align*}}$
④
得点が7点になるのは、
(1回目,2回目)=(3点,4点)、(4点,3点)
の2通りの場合があるので、
$\scriptsize\sf{\begin{align*} \sf \frac{2}{15}\times\frac{4}{15}\times 2=\frac{16}{225}\end{align*}}$
得点が7点になるのは、
(1回目,2回目)=(3点,3点)
の場合なので、
$\scriptsize\sf{\begin{align*} \sf \frac{2}{15}\times\frac{2}{15}=\frac{4}{225}\end{align*}}$
得点が5点以下になることはないので、8点以上になる確率は、
$\scriptsize\sf{\begin{align*} \sf 1-\frac{16}{225}-\frac{4}{225}=\underline{\ \frac{41}{45}\ }\end{align*}}$
⑤
$\scriptsize\sf{\begin{align*} \sf f\ (0)=\sin\frac{\pi}{6}+\cos \pi=\frac{1}{2}-1=\underline{\ -\frac{1}{2}\ }\end{align*}}$
⑥
加法定理より
$\scriptsize\sf{\begin{align*} \sf f\ (\theta)=\sin\theta\cos\frac{\pi}{6}+\cos\theta\sin\frac{\pi}{6}-\cos\theta\end{align*}}$
$\scriptsize\sf{\begin{align*} \sf =\frac{\sqrt3}{2}\sin\theta-\frac{1}{2}\cos\theta\end{align*}}$
$\scriptsize\sf{\begin{align*} \sf =\sin\left( \theta-\frac{\pi}{6}\right)\end{align*}}$ ←合成
となり、
$\scriptsize\sf{\begin{align*} \sf 0\leqq \theta <2\pi\ \ \Leftrightarrow\ \ -\frac{\pi}{6}\leqq \theta-\frac{\pi}{6}<\frac{11}{6}\pi\end{align*}}$
なので、
$\scriptsize\sf{\begin{align*} \sf f\ (\theta)=0\ \ \Leftrightarrow\ \ \theta-\frac{\pi}{6}=0\ ,\ \pi\ \ \Leftrightarrow\ \ \theta=\underline{\ \frac{\pi}{6}\ ,\ \frac{7}{6}\pi\ }\end{align*}}$
ここは簡単です。
テーマ:数学 - ジャンル:学問・文化・芸術
- 2018/11/30(金) 01:09:00|
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