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\begin{mawarikomi}{50mm}{(プレビューでは図は省略します)}1辺の長さがaの正方形S_1に内接する円を描き,この円に内接する正方形S_2を描いて,正方形S_1から正方形S_2を除いた領域B_1を黒く塗る.次に正方形S_2に内接する円を描き,この円に内接する正方形S_3を描いて,正方形S_2から正方形S_3を除いた領域W_1を白く塗る.同様にm番目の正方形S_mの内接円に内接する正方形S_{m+1}を描き,正方形S_mから正方形S_{m+1}を除いた領域を黒,白,黒,白と交互に塗ることを繰り返す.ただし,mは自然数であるとする.以下の問いに答えよ.\end{mawarikomi}(1)S_1からS_2を除いた黒い領域B_1の面積をaを用いて表せ.(2)S_2からS_3を除いた白い領域W_1の面積をaを用いて表せ.(3)1番目の黒い領域B_1からn番目の黒い領域B_nまでの面積の和をaとnを用いて表せ.ただし,nは自然数であるとする.(4)黒い領域B_1からB_nまでの面積の和において,n→∞としたときの極限Pをaを用いて表せ.(5)1番目の白い領域W_1からn番目の白い領域W_nまでの面積の和を求め,n→∞としたときの極限Qをaを用いて表せ.次にP/Qの値を求めよ.
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大学(出題年) 豊橋技術科学大学(2016)
文理 理系
大問 1
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難易度 未設定

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