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2003年(平成15年)京都大学後期-数学(文系)

2025.08.15記

[1] 三角形 \mbox{ABC} と点 \mbox{P} に対して,次の 2 つの条件は同値であることを証明せよ.

(i) 点 \mbox{P} は三角形 \mbox{ABC} の内部(周は除く)にある

(ii) 正の数 abc があって, a\overrightarrow{\mbox{PA}}+b\overrightarrow{\mbox{PB}}+c\overrightarrow{\mbox{PC}}=\overrightarrow{0} が成り立つ

[2] 実数 x に対して3つの数,2x5-x ,2のうちの最小の数を f(x) とおく.さらに g(x)=xf(x) とおく.このとき,y=g(x) のグラフと x 軸とで囲まれる部分の面積を求めよ.

[3] 原点 \mbox{O} を中心とする半径1の円 C 上に2点 \mbox{P}\mbox{Q} をとる. \angle\mbox{POQ} が直角であるように点 \mbox{P} が第1象限を,点 \mbox{Q} が第2象限を動くとき,点 \mbox{P} における C の接線,点 \mbox{Q} における C の接線,および x 軸が囲む三角形を考える.この三角形の面積が最小になるのはどのような場合か.またその最小値を求めよ.

[4] 辺の長さが \mbox{AB}=3\mbox{AC}=4\mbox{BC}=5\mbox{AD}=6\mbox{BD}=7\mbox{CD}=8 である四面体 \mbox{ABCD} の体積を求めよ.

[5](1) n を2以上の自然数とする.複素数 zz\neq1z^n=1 をみたすとき,1+2z+3z^2+\cdots+nz^{n-1} は次の(ア)から(キ)のどれと等しくなるか.根拠を示して1つ選べ.

(ア) 0
(イ) n(z+1)
(ウ) n(z-1)
(エ) \dfrac{n}{z-1}
(オ) \dfrac{n}{{(z-1)}^2}
(カ) -\dfrac{2n}{{(z-1)}^2}
(キ) 1-z-n

(2) 次の等式が成り立つことを示せ.
2\sin{40}^{\circ}+3\sin{80}^{\circ}+\cdots+9\sin{320}^{\circ}=-\dfrac{9}{2\tan{20}^{\circ}}




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