愛媛大学/2025年度/前期

4愛媛大学 2025年 数学 第4問解答・解説

いろいろな式微分法積分法場合の数と確率ベクトル平面上の曲線と複素数平面

1問題

愛媛大学2025年度第4問
次の□\Boxに適する数を、解答用紙の指定のところに記入せよ。
(1) 赤球4個、青球3個、緑球2個、白球1個が入っている袋から、同時に2個の球を取り出す。取り出した2個の球が同じ色である確率は (ア)\boxed{\text{(ア)}} であり、取り出した2個の球のうち、少なくとも1個が赤球または青球である確率は (イ)\boxed{\text{(イ)}} である。
(2) f(x)=x2+x+2f(x)=\sqrt{x^2+x+2} のとき、f′(0)=(ウ)f'(0)=\boxed{\text{(ウ)}} であり、f′′(0)=(エ)f''(0)=\boxed{\text{(エ)}} である。

(3) ∫1elog⁡xx dx=(オ)\displaystyle \int_{1}^{e}\dfrac{\log x}{x}\,dx=\boxed{\text{(オ)}} である。
(4) ∫0π6xsin⁡2x dx=(カ)\displaystyle \int_{0}^{\dfrac{\pi}{6}}x\sin 2x\,dx=\boxed{\text{(カ)}} である。
(5) ii を虚数単位、tt を実数とし、z=2+3iz=2+3i とする。複素数平面上の3点
A(z),B(iz),C(−1+ti) A(z),\qquad B(iz),\qquad C(-1+ti)
を考える。直線 ABAB と直線 BCBC が直交するとき、t=(キ)t=\boxed{\text{(キ)}} である。また、3点 A,B,CA,B,C が同一直線上にあるとき、t=(ク)t=\boxed{\text{(ク)}} である。
(6) 整式 x3−2x2+3x−3x^3-2x^2+3x-3 を x−1x-1 で割った余りは (ケ)\boxed{\text{(ケ)}} である。また、整式 (x3−2x2+3x−3)5(x^3-2x^2+3x-3)^5 を (x−1)2(x-1)^2 で割った余りを R(x)R(x) としたとき、R(0)=(コ)R(0)=\boxed{\text{(コ)}} である。

まずは自分で解いてみましょう。解けたら「答え」、詰まったら「解答」で確かめられます。

タイマー

15:00

2答え

答えを見る自分の答えと照らし合わせる
  • (1)
    29, 1415\frac29,\ \frac{14}{15}。
  • (2)
    24, 7216\frac{\sqrt2}{4},\ \frac{7\sqrt2}{16}。
  • (3)
    12\frac12。
  • (4)
    33−π24\frac{3\sqrt3-\pi}{24}。
  • (5)
    −8, 125-8,\ \frac{12}{5}。
  • (6)
    −1, −11-1,\ -11。

3解答

解答を見る途中式つきの解答

解答

(1)全10C2=45{}_{10}\mathrm{C}_{2}=45通りのうち同色は4C2+3C2+2C2=10{}_{4}\mathrm{C}_{2}+{}_{3}\mathrm{C}_{2}+{}_{2}\mathrm{C}_{2}=10通りなので2/92/9。赤または青を含まない場合は緑・白の3個から2個を選ぶ3通りだから、求める確率は1−345=14151-\dfrac{3}{45}=\dfrac{14}{15}。

(2)f′(x)=(2x+1)/(2x2+x+2)f'(x)=(2x+1)/(2\sqrt{x^2+x+2})よりf′(0)=2/4f'(0)=\sqrt2/4。さらに
f′′(x)=4(x2+x+2)−(2x+1)24(x2+x+2)3/2, f''(x)=\frac{4(x^2+x+2)−(2x+1)^2}{4(x^2+x+2)^{3/2}},
よってf′′(0)=7/(82)=72/16f''(0)=7/(8\sqrt2)=7\sqrt2/16。

(3)u=log⁡xu=\log xと置換すると∫1e(log⁡x)/x dx=∫01u du=1/2\int_1^e(\log x)/x\,dx=\int_0^1u\,du=1/2。

(4)部分積分から
∫0π/6xsin⁡2x dx=[−xcos⁡2x2+sin⁡2x4]0π/6=33−π24. \int_0^{\pi/6}x\sin2x\,dx=\left[−\frac{x\cos2x}{2}+\frac{\sin2x}{4}\right]_0^{\pi/6}=\frac{3\sqrt3−\pi}{24}.

(5)A=(2,3),B=(−3,2),C=(−1,t)A=(2,3), B=(−3,2), C=(−1,t)なのでAB→=(−5,−1),BC→=(2,t−2)\overrightarrow{AB}=(−5,−1),\overrightarrow{BC}=(2,t−2)。直交条件AB→⋅BC→=0\overrightarrow{AB}\cdot\overrightarrow{BC}=0から−8−t=0−8−t=0、共線条件−5(t−2)+2=0−5(t−2)+2=0からt=12/5t=12/5。従ってt=−8,12/5t=−8,12/5。

(6)p(x)=x3−2x2+3x−3p(x)=x^3−2x^2+3x−3とするとp(1)=−1p(1)=−1。x=1+hx=1+hで展開してp(1+h)=−1+2h+h2+h3p(1+h)=−1+2h+h^2+h^3。(x−1)2=h2(x−1)^2=h^2を法として5乗を取るとp(1+h)5≡−1+10hp(1+h)^5\equiv−1+10h。従って余りはR(x)=−1+10(x−1)=10x−11R(x)=−1+10(x−1)=10x−11、R(0)=−11R(0)=−11。

読み終えたら解答を閉じて、もう一度自分の手で解いてみましょう。

この問題で使う考え方

  • 組合せと余事象
  • 合成関数の微分
  • 置換積分と部分積分
  • ベクトルの内積・行列式
  • 剰余定理と二項展開

答えと解答は AI で作成したものです。誤りに気づいたらお問い合わせから教えてください。

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