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2018-10161-0201
2018 茨城大学 後期
理学部
易□ 並□ 難□
【1】 関数 f ⁡(x )= 1 4⁢ ( x32 +1) ( x≧0 ) で表される曲線 y=f ⁡(x ) を C とする.点 ( 1,0 ) を通り曲線 C に接する直線を l とし, C と l の接点を P とする.また,点 P の x 座標を a とする.以下の各問に答えよ.
(1) 直線 l の方程式を求めよ.また, a の値を求めよ.
(2) 曲線 y = 14⁢ ( x32 +1 ) ( 0≦x≦ a ) の長さ L を求めよ.
(3) 曲線 C , 直線 l および y 軸で囲まれた図形の面積 S を求めよ.
(4) 曲線 C , 直線 l および y 軸で囲まれた図形を, y 軸のまわりに 1 回転させてできる立体の体積 V を求めよ.
2018-10161-0202
【2】 z は | z|= 1 を満たす複素数で,その偏角を θ とする.以下の各問に答えよ.
(1) |1 -z | を θ を用いて表せ.
(2) 0<θ <2⁢π の範囲で, 1 ,z , z2 , z3 の中に同じ複素数があるような θ の値をすべて求めよ.
以下では,(2)で求めた θ の中で最小のものを θ 0 とする.また, 0<θ <θ0 のとき,複素数平面上で 4 点 A⁡ (1 ), B ⁡( z) ,C ⁡( z2 ), D⁡ (z 3) を頂点とする四角形 ABCD の面積を S とする.
(3) S を θ を用いて表せ.
(4) θ が 0 <θ< θ0 の範囲を動くとき, S の最大値を求めよ.また, S が最大となるときの四角形 ABCD を複素数平面上に図示せよ.
2018-10161-0203
【3】 a を正の数とし,関数 f ⁡(x )= a ⁢(2 ⁢x-1 ) x2-x +1 で表される曲線 y=f ⁡(x ) を C とする.また,原点を通り,曲線 C と共有点をちょうど 2 つもつ直線を l とする.その 2 つの共有点を P ,Q とし,点 P の x 座標は点 Q の x 座標より小さいとする.以下の各問に答えよ.
(1) 関数 f ⁡(x ) の増減を調べ,関数 f ⁡(x ) の極値を a を用いて表せ.
(2) 直線 l の方程式と,点 P , 点 Q の座標をそれぞれ a を用いて表せ.
(3) 直線 l と曲線 C で囲まれた図形の面積 S を a を用いて表せ.
(4) 曲線 C 上の点 P における接線と,直線 l が直交するとき, a の値を求めよ.
2018-10161-0204
【4】 m と n を自然数とする.以下の各問に答えよ.
(1) 方程式 9 ⁢x+5 ⁢y=1 を満たす整数 x , y の組 ( x,y ) をすべて求めよ.
(2) n が奇数であることは, 5⁢n +4 と 3 ⁢n+2 の最大公約数が 1 であるための必要十分条件であることを示せ.
(3) (1)で求めた整数の組 ( x,y ) のうち, y2 -3⁢x 2 を最小にする組 ( x,y ) をすべて求めよ.また,そのときの y 2-3⁢ x2 の最小値を求めよ.
(4) (1)で求めた整数の組 ( x,y ) のうち, y2- 3⁢x 2≦6 ⁢m2 を満たす組 ( x,y ) の個数を m を用いて表せ.
2018-10161-0205
工学部
【1】 x ,y は実数とする.以下の にあてはまるものを,下の ①, ②, ③, ④ の中から 1 つ選んで,その番号を解答用紙の指定の欄に記入しなさい.
(ⅰ) x=2 は, x2= 2⁢x であるための (あ) .
(ⅱ) x=y は, x2 +y2 =2⁢x ⁢y であるための (い) .
(ⅲ) 「 x +y=0 かつ x ⁢y=0 」は, x=y= 0 であるための (う) .
(ⅳ) x4- 4⁢x3 +3⁢ x2< 0 は, 1<x <3 であるための (え) .
① 必要条件であるが十分条件ではない
② 十分条件であるが必要条件ではない
③ 必要十分条件である
④ 必要条件でも十分条件でもない
2018-10161-0206
【2】 関数 f ⁡(x )= (x- 1) 2⁢ x+23 の x =-1 における微分係数 f′ ⁡(- 1) は (お) である.
2018-10161-0207
【3】 点 ( 0,2 ) から曲線 y =x3 -x2 -1 に引いた接線の方程式をすべて求めると, (か) となる.あてはまるものすべてを,解答用紙の指定の欄の枠内に記入しなさい.
2018-10161-0208
【4】 1 個のさいころを 4 回投げ,出た 4 つの目の積を S とする.このとき, S=6 になる確率は (き) である.また, S が 6 の倍数になる確率は (く) である.ただし,さいころの 1 から 6 までの目の出方は,同様に確からしいものとする.
2018-10161-0209
【5】 a を正の定数とし, θ は 0 <θ< π 2 を満たす定数とする.さらに, 0<r< a となる r をとる.右の図のように,半径 a , 中心角 θ の扇形から,半径 r , 中心角 θ の扇形を除いた斜線部分の面積を S ⁡(r ) とおく.このとき, limr →a- 0 S⁡( r) a⁢(a -r) ⁢θ を求めると, (け) となる.
2018-10161-0210
【6】 7 個の値からなるデータ x1 ,x 2 ,2 , 7 ,2 , 4 ,3 について,次の 3 つの条件が成り立っているとする.
・ x1 と x 2 は,ともに正の整数である.
・データの平均値は 4 である.
・データの中央値は 4 である.
このとき,これらの条件を満たす組 ( x1, x2 ) をすべて求めると, (こ) となる.あてはまるものすべてを,解答用紙の指定の欄の枠内に記入しなさい.
2018-10161-0211
【7】 AB=6 , BC=4 , CA=5 である ▵ ABC において, ∠A の二等分線が辺 BC と交わる点を D ,∠ B の二等分線が線分 AD と交わる点を E とする.ベクトル AD → を実数 s , t を使って AD→= s⁢AB →+t ⁢AC→ と表すとき,このような s , t を求めると, s= (さ) , t= (し) となる.さらに,ベクトル AE → を実数 u , v を使って AE→ =u⁢ AB→+ v⁢AC → と表すとき,このような u , v を求めると, u= (す) , v= (せ) となる.
2018-10161-0212
【8】 a1 =0 ,a 2=1 および漸化式
an+ 2-5 ⁢an +1+ 6⁢an =0 ( n= 1 ,2 , 3 ,⋯ )
で定められる数列 { an } がある.この漸化式は定数 α , β を用いて,
an+ 2-α ⁢an +1= β⁢( an+ 1-α ⁢an )
an+ 2-β ⁢an +1= α⁢( an+ 1-β ⁢an )
のように 2 通りに変形できる.ただし, α<β とする.このような α , β を求めると, α= (そ) , β= (た) となる.上記の 2 つの式を利用して,数列 { an } の一般項を求めると, an = (ち) となる.
2018-10161-0213
【9】 z を複素数, A ,B を実数とし, z′= (A+ B⁢i) ⁢z とする.ただし, i は虚数単位である.このとき,
arg⁡z ′-arg⁡ z= 34⁢ π かつ | z ′z |=2
を満たすような A , B を求めると, A= (つ) , B= (て) となる.
2018-10161-0214
【10】 関数 f ⁡(x ) は次の等式
f ⁡(x )=2 ⁢x-2 ⁢ ∫01 |f ⁡(t ) |⁢ dt
を満たすとする.このような関数 f ⁡(x ) をすべて求めると, (と) となる.あてはまるものすべてを,解答用紙の指定の欄の枠内に記入しなさい.