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解いた数学の問題をマーク方式にして公表するブログです!管理人のRedchopperです!よろしくお願いします!
今週は首都大学東京2007年・2008年の問題です。
今回は2008年文系学部前期日程第3問です。
今回の問題について
難易度は☆☆☆☆です。
正四面体に関する問題です。
難易度表記については以下の記事をご参照ください。
red-red-chopper-mathmatics.hatenablog.com
今回の問題の解説
四面体は正四面体ですので、面は全て正三角形です。
線分と線分
はそれぞれ
、
の中線ですが、正三角形の重心と外心が一致しますので垂直二等分線でもあります。
したがって、かつ
となります。
よって、点から
を含む平面に下ろした垂線の長さは
の長さに等しくなりますので、その長さは
となります。
の長さは
ですので、
です。
また、であり、
余弦定理を用いると
ですので三角関数の相互関係より
となります。
したがって、の面積は
となります。
四面体の体積は
で求められますので、それを計算すると
となります。
四面体の体積を
とおくと、
は
の3次関数ですので最大値は導関数を求めて増減を調べます。
ですので、
の増減は次のようになります。
したがって、の最大値は
のとき
となります。
いかがだったでしょうか?
図形と微分積分の問題が融合されていたので少し難しいかもしれません。
入試問題では多くの単元が混ざって出題されることが多いです。
各単元の項目の復習も大事ですが、入試問題を解けるようにするには多くの入試問題や志望校より難易度の高い問題にチャレンジすることも大事ではないかと思います。
それでは!またのお越しをお待ちしております!(^^)/
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