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2009 茨城大学 後期

教育学部

易□ 並□ 難□

【1】  a 1 より大きい整数とし,曲線 y= log2 x x 軸と直線 x =2a で囲まれた領域を D (境界も含める)とする. x 座標, y 座標がともに整数となる点を格子点と呼ぶとき,次の各問に答えよ.

(1)  0k a となる整数 k に対し, D に含まれる格子点のうち直線 y =k 上にあるものの個数を求めよ.

(2)  D に含まれる格子点の個数を求めよ.

(3)  b a より大きい整数とする.曲線 y =log2 x x 軸と直線 x =2a と直線 x =2b とで囲まれた領域(境界も含める)に含まれる格子点の個数を求めよ.

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教育学部

理(数学・情報数理学科)学部【2】の類題

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【2】 座標平面上に原点 O と点 C ( 1,0 ) がある. 2 A (p ,q) B ( s,t ) p 0 q0 t0 であり,

OA BC |OA | =| BC |

を満たすように動く.次の各問に答えよ.

(1)  s t p q で表せ.

(2)  A B がさらに, | OA |= |AB | も満たしながら動くとき,点 A の描く図形および点 B の描く図形を求めよ.

(3) (2)のとき, | OA | が最小となる場合, | OA | が最大となる場合それぞれについて, p q s t を求め,線分 OA AB BC を図示せよ.

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教育学部

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【3】 円 O の円周上に異なる 2 A B がある.弧 AB を除いた円周上を点 C が動くものとする.次の各問に答えよ.

(1)  ▵ABC の内接円の中心 I の軌跡は,ある円の一部となることを示せ.

(2)  ▵ABC の内接円の半径が最大となるのは, AC=BC となるときであることを証明せよ.

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教育学部

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【4】  f( x)= |x2 -6x +8| とする.次の各問に答えよ.

(1)  y=f (x ) のグラフをかけ.

(2)  a がすべての実数を動くとき,定積分 aa +1 f( x) dx が最小となる実数 a を求めよ.

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理(数学・情報数理学科)学部

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【1】 座標平面上の点 P (2, 7) から楕円 E x24 +y2 =25 に引いた接線で傾きが負であるものを考え,その接点を Q ( s,t) とする.また,原点を O とし,線分 OP E の交点を R ( a,b ) とする.以下の各問に答えよ.

(1)  a b を求めよ.

(2)  s t を求めよ.

(3) 連立不等式

x 24 +y2 25 ay bx sy tx

で表される領域 D を図示し, D x 軸のまわりに 1 回転させて得られる立体の体積 V を求めよ.

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理(数学・情報数理学科)学部

教育学部【2】の類題

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【2】 座標平面上に原点 O と点 C ( 1,0 ) がある. 2 A (p ,q) B ( s,t )

OA BC |OA | =| BC | p >0 t>0

を満たすように動くとき,次の各問に答えよ.

(1)  s t p q で表せ.

(2)  A B がさらに, | OA |= |AB | も満たしながら動くとき,点 A の描く図形および点 B の描く図形を求めよ.

(3) (2)のとき, | OA | が最小となる場合, | OA | が最大となる場合それぞれについて, p q s t を求め,線分 OA AB BC を図示せよ.

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理(数学・情報数理学科)学部

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【3】 自然数 a b (ただし a <b )に対して,一辺の長さが 1 の正方形を下図のように(内部が重ならないように)敷き詰めて,縦の辺の長さが a で横の辺の長さが b の長方形を作る.そして長方形を構成する a b 個の正方形を白色または黒色に塗り分ける方法(模様と呼ぶ)の数について考える.例えば, a=1 b=3 の場合には,

  • 2009年茨城大後期理(数学・情報数理学科)学部【3】2009101610207の図
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  • 2009年茨城大後期理(数学・情報数理学科)学部【3】2009101610207の図
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8 通りの模様が可能である. a b がどちらも偶数のとき,以下の各問に答えよ.

(1) 何通りの模様が可能か.

(2) 点対称な模様は何通りあるか.

(3) 線対称な模様は何通りあるか.

(4) 点対称でも線対称でもない模様は何通りあるか.

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理(物理学科)学部

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【1】  f0 (x )= 1 1-x g0 (x )= 14-x とし, fn (x ) gn (x ) f n+1 (x )=f n (x) gn+ 1( x)= gn (x ) n=0 1 2 により定める.ただし, x1 かつ x 4 とする.以下の各問に答えよ.

(1)  f3 (x ) g3 (x ) を求めよ.

(2)  fn (x ) gn (x ) の具体的な形を推測し,それが正しいことを,数学的帰納法を用いて示せ.

(3)  hn (x) = k=1n +1 Ck- 1n f k-1 (x )g n-k+1 ( x) を求めよ.

(4) (3)で与えた h n( x) に対して,極限値 lim n∞p 1 n! hn (3 ) を求めよ.

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理(物理学科)学部

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【2】  f( x)= xe x2+ 1 とする.正の実数 h に対して, 2 ( h,f (h) ) (2 h,f (2 h) ) を通る直線を lh とする.以下の各問に答えよ.

(1)  lh の方程式を求めよ.

(2)  y=f (x ) のグラフの凹凸および変曲点について調べよ.

(3)  y=f (x ) のグラフの h x2 h の部分と直線 l h とで囲まれた図形の面積 S (h ) を求めよ.

(4) (3)で与えた S (h ) について,極限値 lim h+ 0 S( h) h2 を求めよ.

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理(物理学科)学部

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【3】 座標平面において, 2 A ( 1,3 -1) B ( 1,3 +1 ) を考える. A B に, B A に移す 1 次変換(行列により表される移動)を f とする.また,不等式 x2+ y2 1 によって表される領域を D とする.以下の各問に答えよ.

(1)  f を表す行列を求めよ.

(2) 点 P ( x,y ) f による移動先(像)を P ( x, y ) とするとき,線分 P P の中点が f によってどのような点に移されるか調べよ.

(3) 円 C x2 +y2 =1 上の点で,その f による移動先(像)が D に含まれるようなもの全体を C とする. C がどのような図形になるか調べ,それを図示せよ.

(4)  D に含まれる点で,その f による移動先(像)が再び D に含まれるようなもの全体を D とする. D を図示し,その面積を求めよ.

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工学部

冒頭に「答えのみを記入しなさい」とあり

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【1】  limx {log4 x+log 2( x+4- x-4) } の値を求めよ.

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工学部

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【2】 数列 { an } n=1 2 3 が次の関係式を満たすとき,以下の問に答えよ.ただし, 1.5 1 1.0 1 は循環小数である.

a1= 1 an+ 1=2 ( 1. 51 1.0 1 - 75 )a n+1

(1) 数列 { an } の一般項を求めよ.

(2)  limx an を求めよ.

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工学部

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【3】  f( x)= e x-e -x ex+ e-x の逆関数 f -1 (x ) を求めよ.ただし, e は自然対数の底である.

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工学部

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【4】  limx 0 1 -cos xa 1- cosx = 116 となる正の定数 a を求めよ.

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工学部

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【5】 関数 f (x )= ( x+3 3x+ 2) 2 について, f (1 ) の値を求めよ.ただし, f (x ) f (x ) の導関数である.

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工学部

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【6】 関数 f (x )=e -2x sin x2 について, f (π ) の値を求めよ.ただし, f (x ) f (x ) の第 2 次導関数である.また, e は自然対数の底である.

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工学部

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【7】 関数 f (x )=( logx )log (sin x) 0<x< π について, f ( π4 ) の値を求めよ.ただし,対数は自然対数である.また, f (x) f (x ) の導関数である.

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工学部

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【8】  x=2 cosθ y=3 sinθ のとき, θ= π3 における d2y dx2 の値を求めよ.

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【9】 不定積分 x e2 x dx を求めよ.ただし, e は自然対数の底であり,積分定数は省略してもよい.

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工学部

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【10】 積分 12 (x 3log x+x e-3 x) dx を求めよ.ただし,対数は自然対数である.また, e は自然対数の底である.

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工学部

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【11】  0x 56 π の範囲で,曲線 y =sinx と直線 y =3 5π x によって囲まれる図形の面積を求めよ.

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工学部

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【12】 曲線 y =1 4 x4 および直線 y =a で囲まれた図形を y 軸のまわりに 1 回転して得られる回転体の体積を求めよ.ただし, a>0 とする.

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