大学入学共通テスト(数学) 過去問
令和6年度(2024年度)追・試験
問82 (数学Ⅱ・数学B(第2問) 問11)

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問題

大学入学共通テスト(数学)試験 令和6年度(2024年度)追・試験 問82(数学Ⅱ・数学B(第2問) 問11) (訂正依頼・報告はこちら)

f(x)=x3−3x2+6とする。

(4)g(x)=x3−6x2+6x+2とし、座標平面において2点(t,f(t))、(t,g(t))を結んでできる線分をl2とおく。また、rを実数とし、実数tが
r≦t≦r+1の範囲を動くとき、l2が通過する部分の面積をSとする。

(ⅰ)f(x)−g(x)の値は、( ナ )。したがって、すべての実数rに対して、S=( ニ )が成り立つ。

( ニ )にあてはまるものを1つ選べ。
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この過去問の解説 (2件)

01

f(x)=x³-3x²+6と

g(x)=x³-6x²+6x+2より
 

f(x)-g(x)
=(x³-3x²+6)-(x³-6x²+6x+2)
=3x²-6x+4
=3(x²-2x)+4
=3(x-1)²+1
 

この式は常に正になります。

 

f(x)-g(x)>0つまりf(x)>g(x) になります。

そのためグラフを書くと

求める部分の面積は積分を使って出すことができます。
 

rr+1{f(x)-g(x)}dx
囲まれた部分の面積は

グラフ同士の大小関係が(この式のように)常に一定であるため

このように表されます。

 

よってになります。

選択肢5. 解答選択肢の画像

この選択肢が正解です。


 

まとめ

関数で囲まれた部分の面積は、グラフ同士の大小関係がポイントです。

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02

f(x)-g(x)=3x2-6x+4

この判別式は、62-4・3・4<0

なので常に正であることが分かります。

 

f(x)-g(x)>0より、常にf(x)>g(x)が成り立つことから

が常に成り立ちます。

選択肢5. 解答選択肢の画像

正解です。

まとめ

積分の特性を復習しておくことが大切です。

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