大学入試数学今週の一題#4

久々の投稿💦

では、前回の問題のおさらいから

いわゆる、存在範囲の問題です。

問題を読んで気づいてほしいのは次の事実です。

そして独立であるときの基本的なアプローチは、いくつかの文字を固定して、動くものを一つだけにすることです。

例えば、cosγを固定すると点Pの存在範囲は以下の線分となります。

この状態で、今度はcosγを動かすと、それに伴って線分QRが動き、本来の点Pの存在範囲が以下のように求まります。

では、本問の別解(さすらい流とは言うのはおこがましいくらい有名)を紹介します。

大学入試界隈では逆像法と言われています。

平たく言うと、逆に考えると言うこと…

いやいや、これは適当過ぎましたね

具体的に言うと、

求める領域内の点(u,v)を取ってきたとき、この(u,v)を出力する上手い入力元の組(α,β)があるはずです。

そこで、入力元の組(α,β)が存在するための必要十分条件を考えるのが今から、紹介する逆像法です。

実際に答案を見ていきましょう。

出力先に注目すると、入力元があると記述することからスタートです。

さらに書き換えると

もっと書き換えると

ここが、ポイントで、α、βが存在するということは、cos,sinも当然存在します。

なので、次の書き換えが成立します。

さらに書き換えると

となって、求める領域を図示すると

となります。

今日はここまで‼️

存在範囲は毛嫌いする人が多いですが、図を求められたときは、とても嬉しくなる問題です。めんどくさがらずにアタックしましょう。

そして次回の問題はこちら

色々アプローチ方法がある一題ですね

では、次回をお楽しみに

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