慶大理工数学'12年[1]

(1) 3つの行列の積
の成分が任意の実数x,yに対し0以上となるような実数aの範囲を不等式で表すと ア となる。
(2) が直角の直角三角形ABCの2辺AB,BCの長さをそれぞれ3,1とする。また、を満たすxに対し線分BCを1:xに外分する点をDとする。いま、が成り立つとすると、 イ であり、△ACDの外接円の半径は ウ である。
(3) 関数,が
を満たすとき、の値は エ または オ である。求める過程も解答欄(3)に書きなさい。


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解答 まずが、ウォーミング・アップという基礎問題です。

(1)  (行列の積を参照)

 (2次関数の最大最小を参照)
これが任意の実数x,yについて成り立つために、
(ア) ......[答]

(2) とすると、より、です。
また、BD:CD=1:xより、,より、

 (正接の加法定理を参照)
 (2倍角の公式を参照)
より、
(イ) ......[答]

外接円の半径Rは、正弦定理より、
(ウ) ......[答]

(3) ,とおく(定積分を参照)と、
,

(C:積分定数)
より、

 (絶対値を含む定積分を参照)
・のとき、なるt について、より、
,
∴ (),不適。
・のとき、なるt について、より、
, ・・・�@
・のとき、なるt について、
なるt について、

∴
となるのはのみ ・・・�A
�@,�Aより、
(エ)(オ) 1, ......[答]


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