関数 30 動点2 (略解)
 1 盈進高校 (R4年) ★  4 岐阜県立高校 (R4年) ★
 x秒後の△ABPの面積をycm2とします。
(1) xの変域を求めなさい。
【解】B→Cは5秒,C→Dは3秒
0≦x≦8
(2) 点PがBからCまで動くとき,yをxの式で表しなさい。
【解】BP=2x
△ABP=×2x×3より, y=3x
(3) (1)のとき,xとyの関係をグラフに表しなさい。
【解】右図
PがCD上(5≦x≦8)のとき,
 y=×3×10=15
(1) xの変域が次のとき,yをxの式で
・0≦x≦4のとき
【解】△APQ=×2x×x=x2
△APQ=×2x×x=x2で, y=x2
・4≦x≦8のとき
【解】△APQ=×(16−2x)×4=32−4xで, y=−4x+32
(2) △APQと,台形ABCDから△APQを除いた比が,3:5になる
【解】台形ABCD=(4+8)×4=24
△APQ=24×=9となればよい
 x2=9よりx=3 −4x+32=9よりx=23/4
 よって, 3秒後 と (5.75)秒後
2 ラ・サール高校 (R4年) ★★★ 5 日本大習志野高校 (R5年) ★★
 点Pは長方形の辺上をA→B→Cと毎秒2で進み,点Qは線分AE上をA→Eと毎秒1で進む。
(1) 0≦t≦6のとき,Sをtで表せ。
【解】高さh=(t/10)×8=t
S=×2t×t=t2
(2) 6≦t≦10のとき,Sをtで表せ。
【解】
PR=12−(2t−12)×=(14−t)
S=PR×t=t(14−t)
(3) △APQの面積が台形ABCEの面積のになるときのtの値
【解】
△APQ=台形ABCE×=(12+6)×8×=27
・0≦t≦6のとき,t2=27より,t=√15
・6≦t≦10のとき,t(14−t)=27より,t=9
 AB=AD=18cm,AE=6cmの直方体ABCD-EFGHがある。

(1) 初めてAP=AQとなるのは何秒後か
【解】Qが折り返した後で,x秒後とすると,
2x=36−4xより,x=6秒後
(2) (1)のとき,立体APQ-EFHの表面積と体積
【解】直三角すい台(右上図参照)
三角錐(O-APQ):三角錐(O-EFH)=2:3
・表面積=三角錐(O-EFH)の表面積×+2△APQ
  ={×182×3+×(18√2)2}×+122
  =(486+162√3)×+144=414+90√3cm2
・体積=三角錐(O-EFH)の体積×(1−)
  =×(×182)×18×=684cm3
3 府立嵯峨野高校 (R6年) ★★ 6 上宮高校 (R6年) ★★★
 △ABC,△ACE,△CDEはいずれも1辺の長さが2cmの正三角形である。

(1) x=1のとき,yの値を求めよ。

【解】△APQは1辺1cmの正方形で,y=
(2) 4≦x≦6のとき,yをxの式で表せ。
【解】PはCA上,QはDE上( 底辺PQ=2, 高さ=AP)
y=×2×(6−x)=3√3−x

(3) yの値が四角形ABDEの面積のとなるようなxの値
【解】ABDE=××(2+4)×√3=√3
0≦x≦2のとき(図の赤),x2=√3より, x=√3
4≦x≦6のとき(図の青),3√3−x=√3より, x=
2≦x≦4のとき(図の緑),PC=4−x,CQ=x−2より,底辺PQ=2
 ×2×√3≠√3で,xの解なし
 ,AB=6cm,BC=9cmの平行四辺形ABCDがあります。
(1) 1秒後の△APEの面積を求めなさい。
【解】AP=2(図の赤),AE=√92−32=6√2
∠BAE=90°だから,△APE=×2×6√2=6√2cm2
(2) AP⊥BCとなるのは,何秒後か
【解】ABCD=6×6√2=36√2
BC×AP=36√2のとき(図の青)だから,AP=4√2
△ABPで,62=(x−6)2+(4√2)2で,3≦x≦より, x=4秒後
(3) 2回目は,点Pが点Aを出発してから何秒後か
【解】△APE=ABCD=12√2
・AB上(0≦x≦3)のとき,×2x×6√2=12√2より,x=2
・BC上(3≦x≦)のとき,×6√2×PH=12√2より,PH=4
 ABCEで,AB:HP:EC=6:4:3より,BP=6だから, x=6秒後
・CE上(≦x≦9)のとき,
 ×6√2×(18−x)=12√2より,x=14(不適)

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