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2009-10681-0201
2009 島根大学 後期総合理工学部
数理・情報システム学科
易□ 並□ 難□
【1】 n は 3 以上の自然数とする.公正に作られた 2⁢n 枚のコインを同時に投げるとき,表が出た枚数を k で表す.中心の座標が (0 ,0), 半径が 2⁢n +4-k である円を O1 とし,中心の座標が (k ,0), 半径が 2 である円を O2 とするとき,次の問いに答えよ.
(1) O1 と O2 が外接する確率を n を用いて表せ.
(2) O1 と O2 が 2 点で交わる確率を n を用いて表せ.
(3) O1 と O2 の交点の数の期待値を求めよ.
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【2】 曲線 C:y =x2+4 について,次の問いに答えよ.
(1) 点 (0 ,0) から曲線 C への接線の方程式をすべて求めよ.
(2) 点 P (t,2⁢ t) から曲線 C への接線は,必ず 2 本引けることを示せ.また,それらの接点の x 座標をそれぞれ α , β とするとき,
{α +β=2⁢t α⁢β =2⁢t-4
が成り立つことを示せ.
(3) (2)において t が -1≦ t≦1 を動くとき, α3+ β3 の最大値,最小値を求めよ.
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【3】 自然数 n に対して, fn⁡( x)= n2⁢x (1+n 2⁢x2 )2 とする.このとき,次の問いに答えよ.
(1) 関数 fn⁡ (x) の極値と変曲点を調べ,そのグラフの概形をかけ.
(2) limn→∞ ∫0 1fn⁡ (x)⁢ dx を求めよ.
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【4】 3 つの関数
f0⁡ (x)= sin⁡π 7⁢x , f1⁡( x)= x4⁢sin ⁡π7 ⁢x ,
f2⁡( x)= 32⁢ (1-| 27 ⁢x-1 |)⁢sin ⁡π7 ⁢x
について,次の問いに答えよ.ただし, π は円周率を表し 3.1<π <3.2 である.
(1) 曲線 y=f n⁡(x ) (0≦ x≦7 ) と x 軸とで囲まれた図形の面積を Sn とするとき, S0 , S1 , S2 を求めよ.
(2) S0 , S1 , S2 の大小を比較せよ.