岩手医科大学数学2012年第3問

$0\lt{a}\lt1$として、曲線$C:\sqrt{x}+\sqrt{y}=1$上の$x=a$における接線$l$の傾きを$m$、$y$切片を$b$とするとき、以下の設問に答えよ。
  1. $m$と$b$をそれぞれ$a$を用いた式で表すと、$m=\fbox{ア},b=\fbox{イ}$である。( (ア)、(イ)に入る式を下の選択肢の中から選び、その番号を解答欄に記入せよ。)
  2. $l$と$x$軸、$y$軸で囲まれる三角形の面積を$S_{(a)}$とすると、$S_{(a)}=\fbox{ウ}$である。 ( (ウ)に入る式を下の選択肢の中から選び、その番号を解答欄に記入せよ。)
  3. $S_{(a)}$は$a=\frac{\fbox{エ}}{\fbox{オ}}$のとき、最大値$\frac{\fbox{カ}}{\fbox{キ}}$をとる。
  4. $S_{(a)}$が最大値をとるときの$a$の値を$x$座標とする$C$上の点を$\text{A}$とする。 原点を$\text{O}$として、直線$\text{OA}$、$y$軸、および曲線$C$で囲まれる部分の面積と、曲線$C$、$x$軸および$y$軸で囲まれる部分の面積の比は$\fbox{ク}:\fbox{ケ}$である((ク)、(ケ)は、最も簡単な整数比で解答せよ。 )
【選択肢】
  • (1)$1+\dfrac{1}{\sqrt{a}}$
  • (2)$1-\dfrac{1}{\sqrt{a}}$
  • (3)$\dfrac{2}{\sqrt{a}+a}$
  • (4)$\sqrt{a}-1$
  • (5)$\dfrac{a-\sqrt{a}}{2}$
  • (6)$1-\sqrt{a}$
  • (7)$1+\sqrt{a}$
  • (8)$\dfrac{1}{1+\sqrt{a}}$
  • (9)$\dfrac{a+\sqrt{a}}{2}$
  • (10)$\dfrac{1}{\sqrt{a}}-1$
  • (11)$\dfrac{2}{\sqrt{a}-1}$
  • (12)$\dfrac{1}{\sqrt{a}-1}$
  • (13)$\dfrac{\sqrt{a}-a }{2}$
  • (14)$\dfrac{2}{a-\sqrt{a}}$
  • (15)$\dfrac{2}{\sqrt{a}}+1$