センター数学IIB '10年第2問 

kを実数とし、座標平面上に点Pをとる。曲線
Cとする。
(1) Qにおける曲線Cの接線が点Pを通るとすると
が成り立つ。

とおくと、関数で極小値をとり、で極大値をとる。
したがって、点
Pを通る曲線Cの接線の本数がちょうど2本となるのは、kの値がまたはのときである。また、点Pを通る曲線Cの接線の本数はのとき本、のとき本、のとき本となる。
(2) とする。曲線
Dとする。曲線CDの交点のx座標はである。
の範囲において、
2曲線CDおよび2直線で囲まれた二つの図形の面積の和はである。


【広告】ここから広告です。ご覧の皆さまのご支援ご理解を賜りたく、よろしくお願いいたします。
【広告】広告はここまでです。

解答 昨年まで、センター試験の数学には問題点が多い、ということを書いてきましたが、本問に、それに対する改善の姿勢が見えます。煩瑣な文字計算を必要としない、こうした教科書の例題に即した標準的な問題の方が、数学の実力を適切に測れるのではないでしょうか。
数学の基礎学力を調べる問題にオリジナリティーは不要だと思います。


(1)  ・・・@
微分すると、
Qにおける曲線C接線の方程式は、
整理して、
これが点Pを通るので、

 ・・・A
() 2 () 1 () 2 () 1 () 8 ......[]
とおくと、
とすると、
t
1
3
00
0

増減表より、関数は、で極小値をとり、で極大値0をとります(3次関数の増減を参照)
() 1 () − () 8 () 3 () 0 ......[]
曲線と直線の共有点の数を考えることにより、t3次方程式A:は、
のとき、1
のとき、2
のとき、3
のとき、2
のとき、1
をもちます(微分法の方程式への応用を参照)。点Pを通る曲線Cの接線の本数は、3次方程式Aの解の個数に一致するので、
接線の本数がちょうど
2本となるのは、またはのときです。
接線の本数は、のとき
1本、のとき3本、のとき1本です。
() 0 () − () 8 () 1 () 3 () 1 ......[]

(2) のとき、曲線C ・・・B
曲線D ・・・C
B,Cを連立すると、


よって、曲線Cと曲線Dの交点のx座標は0です。
() 0 () 7 () 3 ......[]
の範囲において、2曲線CDおよび2直線で囲まれた二つの図形の面積の和Sは、範囲内の2曲線が交わり、においてにおいてであることを考慮して(定積分と面積を参照)

() 2 () 1 () 2 ......[]


【広告】ここから広告です。ご覧の皆さまのご支援ご理解を賜りたく、よろしくお願いいたします。
【広告】広告はここまでです。

  数学TOP  TOPページに戻る

【広告】ここから広告です。ご覧の皆さまのご支援ご理解を賜りたく、よろしくお願いいたします。
【広告】広告はここまでです。

各問題の著作権は
出題大学に属します。

©2005-2024
(有)りるらる
苦学楽学塾 随時入会受付中!
理系大学受験ネット塾苦学楽学塾
(ご案内はこちら)ご入会は、
まず、こちらまでメール
お送りください。