3) 最後は積分法の応用。最初は漸化式を作ります。(2)以降は極限を次々に求めていく問題です。 どこまでくらいつけるかですが、(2)まで出来ればOKでしょう。 (1) は n絡みの定積分で漸化式を作るときは、部分積分 が基本です。三角関数の方を先に変形しましょう。 (2)まではなんとか出来たでしょうか。(1)の結果から、ka(k)=・・・の式が出来ます。 0~1の区間でxのk乗なので、ak自体がそもそも0に収束しそうである ことに気づければ、評価が可能です。 siinも区間内で0~1の間を取るので、1に置き換えてしまえば積分もできます。 (3)以降はかなり難しいです。問題文自体もかなり遠回しな表現ですが、易しく(?
これらを合わせ,求める体積は V = V_1 - V_2 -V_3 = \frac{\pi}{24} - \frac{4}{3}\pi a^3, V = V_1 - V_2 -V_3 = \frac{3}{64}\pi - \frac{a}{16}\pi と計算できます. (1)は(2)の誘導なのだと思いますが,ほぼボーナス問題. 境界は曲率円になっていますが本問では特に意味はありません. (2)も解き方は(1)とほとんど変わらず,ただ少し計算量が増えているのみです. 計算量は多少ありますが,そもそも$x \ll 1$なら$x^2 - x^4$と$x^2$はほぼ同じグラフですからほとんど結果は見えています. なお,このことを利用して$a = \frac{1}{2}$の付近だけを検討するという論法も考えられます. $a = \frac{1}{2}$で含まれるなら$a \leqq \frac{1}{2}$でも含まれることはすぐに示せるので,$a > \frac{1}{2}$では含まれず,$a = \frac{1}{2}$で含まれることを示せばほとんど終了です. (3)は(2)までが分からなくても計算可能で,関連はあっても解く際には独立した問題です. $V_3$は$y$軸,$V_2$は$x$軸で計算すると比較的計算しやすいと思います. この大問はやることが分かりやすく一直線なので,時間をかければ確実に得点できます. 2021年東工大一般入試雑感 : 数学アマノジャク. 計算速度次第ですが優先したい問題の一つではあるでしょう. このブログの全記事の一覧を用意しました.年度別に整理してあります. 過去問解説記事一覧【年度別】
後は図形的に見ても数式だけで処理してもあまり変わらず, M = \frac{9}{2}. $D$の位置と(2)の結果から$\vec{a} + \vec{b} + \vec{c}$(重心とみてもよい) が決まりますが, $C$の位置から$|\vec{a} + \vec{b}| = 2$と分かります. つまり,ただ$1$点に決まってしまって, \vec{a} = \vec{b} = \begin{pmatrix} \frac{7}{8} \\ -\frac{\sqrt{15}}{8} \\ 0 \end{pmatrix}. 要は(1)は(2)の誘導になっているわけですが,ここに誘導がつくのは少し驚きました. この誘導により,(2)がかなり見通しやすくなっています. 個人的には(2)も「易」とするか迷いましたが平均点は低そうな予感がしたので「標」ということにしておきました. (3)は$1$点に決まってしまうので実はそこまで難しくはないのですが,(3)はかなり特別な状況で基本的には円になるので,先に円が見える逆に見えにくくなるかもしれません. 何かのはずみで$|\vec{a} + \vec{b}|$を計算してしまえば一瞬で氷解します. 恒例の積分の問題です. 計算量はありますが,ほとんど一本道です. 円周の下半分$y = a - \sqrt{a^2 - x^2}$が常に$x^2$より上にあることが条件で,計算すると, a \leqq \frac{1}{2}. 同様に$x^2 - x^4$より上にあることが条件で,計算すると結局同じ a \leqq \frac{1}{2} が答え. 東工大受験対策！東工大受験の難易度や合格に向けての勉強法を解説 | 四谷学院大学受験合格ブログ. 計算するときは,$X = x^2$と置換すると見やすくなります. まずは円$C$を無視して4次関数の上側の回転体の体積を求め,そのあと$C$の回転体の分だけ「くりぬき」ます. 4次関数の上側下側合わせた回転体 ($0 \leqq y \leqq \frac{1}{4}$),つまり円筒の体積は V_1 = \frac{\pi}{8} と表せ,4次関数の下側の回転体の体積は V_2 = \frac{\pi}{12} と表せます.この結果から,4次関数の上側の回転体の体積は V_1 - V_2 = \frac{\pi}{24} と求まります. 一方,円$C$の回転体 (球) の$y \leqq \frac{1}{4}$の部分の体積は$a = \frac{1}{8}$を境に場合分けして, $a \leqq \frac{1}{8}$のとき V_3 = \frac{4}{3}\pi a^3, $a \geqq \frac{1}{8}$のとき V_3 = \frac{a}{16}\pi - \frac{\pi}{192} となります.
京大とか阪大が言ってるならまず嘘だってわかるんだけどさ 東工大が言うと冗談に聞こえないんだが 2: 名無しなのに合格 2019/06/11(火) 21:31:24. 48 ID:zL59jZ9y 問題難易度はそうなんじゃないの 文系数学は一橋の方が難しいし、地歴公民も同じく一橋の方が難しい でも受かるのは東大の方が難しい 3: 名無しなのに合格 2019/06/11(火) 21:32:16. 60 ID:/bsOWGWs 下品な難しさって感じ 短い時間で高校生の数学力を見るのに相応しくない問題が多い 23: 名無しなのに合格 2019/06/11(火) 23:47:25. 16 ID:rdru4suE >>3 短い時間(3時間) 4: 名無しなのに合格 2019/06/11(火) 21:32:26. 41 ID:1B9UBNrn 今年は異常な難しさだったけど今まではそんなことないぞ 6: 名無しなのに合格 2019/06/11(火) 21:37:34. 12 ID:nKNzpZey 今年が異常だった 普段は計算えぐいのが1、2問隠れてるだけで東大より簡単な気がする 8: 名無しなのに合格 2019/06/11(火) 21:50:30. 29 ID:AjyzMPAu 難しさの種類にもよるけどな 東大や京大は計算は難しくないけど理解計画が難しい 阪大や東工大はどちらかというと計算がめんどくさい 11: 名無しなのに合格 2019/06/11(火) 21:56:01. 46 ID:BEqgdsRA 東工大数学は2018年のだけ解いたことあるけど東大数学より解いてて禿げそうになる 難しいっていうかストレスが溜まって解きたくなくなる 15: 名無しなのに合格 2019/06/11(火) 22:26:31. 31 ID:Jvic9cYi 数学に至っては駅弁でも相当な難易度になることがあるから怖い その年の問題作成者の機嫌による 16: 名無しなのに合格 2019/06/11(火) 22:29:09. 14 ID:tcFLRU7W 去年までは3完はしてたけど今年は0完で撃沈した 純粋に難しいというか解きづらい感じ 17: 名無しなのに合格 2019/06/11(火) 22:35:52. 32 ID:Civ7FYyc 2000年代は東大が最凶の難易度を誇ってたけど最近易化続き 一方2010年付近で超易化した東工大だが配点の変更に伴って年々難化 去年は日本で最難関に 18: 名無しなのに合格 2019/06/11(火) 22:42:00.
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