関数 29 動点1 (略解)
 1 帝京高校 (R4年) ★ 青雲高校 (R7年) ★★
 図のように,点Oを中心として,点Pが点Aから円弧を描くように移動する。点Pが移動する速さは中心角が毎秒1°増加するように移動するものとする。t 秒後の点Pを点P'とし,おうぎ形OAP'を描くものとする。OA=3とし,円周率はπとする。ただし,0≦t ≦360とする。

(1) 30秒後におけるおうぎOAP'の面積を求めなさい。
【解】∠AOP'=30°で, OAP'=32π×(30/360)= π
(2) 弧AP'の長さがOAの長さに一致するのは何秒後ですか。
【解】弧AP'=6π×(t /360)=3より, t 180/π秒後
(3) おうぎ形の面積が3π以上6π以下となる時間の範位を求めなさい。
【解】3π≦32π×(t/360)≦6π
3πt/40≦6πより, 120≦t ≦240
 座標平面上に4点O(0,0),A(6,0),B(6,8),C(0,8)がある。点Pは線分AB上をAからBまで動く。このとき,∠COPの二等分線と直線CBとの交点をQとする。

(1) 点Pが点Aにあるとき,点Qの座標を求めよ。
【解】∠COPの二等分線はyxで, Q(8,8)
(2) 点Qが動いた距離を求めよ。
【解】Pが到着点Bのとき,△OBCで,BQ2:CQ2=OB:OC=10:8
BQ2=6× (1)より,BQ1=2 よって,+2=
(3) (1)のとき,点Qを通り,四角形OABCの面積を2等分する直線の式を求めよ。
【解】OABCの対角線の交点D(3,4)とQ1(8,8)を通る
DQ1の傾き= 8-4 4 で,y(x-3)+8より, yx
8-3 5
早稲田佐賀高校 (R4年) ★★★ 就実高校 (R5年) ★★
 図のように,三角すいABCDがある。
(1) 三角すいABCDの体積V0を求めよ。
【解】
V0(3×32)×3√327/4
(2) 1秒後の三角すいBCPQの体積V1
【解】底面はV0,高さはV0
V1(3×32×)×(3√3×)
 つまりV0で, V1×
(3) ,三角すいBCPQの体積がV1と等 しくなったとき,tの値
【解】PがDB上(3≦t≦6)のとき,PB=6-t
底面はV0(6-t),高さはV0t
V1×(6-tt
 (6-t)t=1で, t=3+2√2
 AB=10cm,BC=8cm,CA=6cmの直角三角形がある。

(1) 3秒後のとき,APの長さとAQの長さを求めなさい。
【解】△AQP∽△ABC(比は3:4:5)
AP=3cm AQ=5cm
(2) 6秒後のとき,四角形APDCの面積を求めなさい。
【解】AQ=10より,CQ=4,CD=3
APDC=△APQ-△DCQ=24-6=18cm2
(3) (2)のとき,線分AQ上に点Rを△APRと四角形APDCの面積が等しくなるようにとる。線分ARの長さを求めなさい。
【解】DからPCの平行線を引き,Rをとる
QD:QP=QR:QC=5:8より,CR=4×
AR=AC+CR=6+cm
立命館高校 (R6年) ★★ 盈進高校 (R6年) ★★
 AD∥BC,∠A=90゜,AB=12cm,BC=24cm,AD=15cmの台形ABCDあります。
(1) 点Pが点Cに到達するのは,点Pが動き出してから何秒後か求めなさい。
【解】CD=√122+92=15
(AD+DC)÷3=(15+15)÷3=10秒後
(2) 点Pが辺AD上にあるとき,2点P,Qが動き出してからx秒後の△PQCの面積を,xの式で表しなさい。
【解】底辺QC=24-2x, 高さは12
△PQC=×(24-2x)×12=(144-12x)cm2
(3) △PQCの面積が36/5cmとなるのは,何秒後か
【解】PがDC上のとき(5≦x≦10)
PH=PC=(30-3x), QC=24-2x
△PQC=×(30-3x)(24-2x)=36/5
 (x-9)(x-13)=0で,5≦x≦10より, x9秒後
 1辺が4cmの正方形ABCDがある。
(1) x=3のとき,yの値を求めなさい。
【解】AP1=3=1,Q1はDCの中点
y×3×4=6
(2) xの変域が4≦x≦6のとき,yxの式で
【解】P2はBC上,Q2はDA上(AQ2=12-2x)
y×(12-2x)×4より, y=24-4x …ア
(3) 点QがDを通過したあと,y=6を満たすxの値
【解】アにy=6を代入して,6=24-4xより, x
(4) もっともふさわしい
【解】 
0≦x≦2のとき,
 y
×x×2xx2 …放物線
2≦x≦4のとき,y×x×4=2x …右上がりの直線
4≦x≦6のとき,y×(12-2x)×4=24-4x…右下がりの直線

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