数学
高校生
解決済み

指針の最後で「この方程式が実数解をもつ条件を利用すると」とありますがそれってなぜわかるんですか?

最小(4) /美数x, yがx+y?=2 を満たすとき, 2x+yのとりうる値の最大値と最小値を 計>条件式は文字を減らす方針でいきたいが、条件式x+y"=2から文字を減らしても, 重要 例題 187 【類南山大) 基本 98 2x+yはx, yについての1次式であるからうまくいかない。 そこで, 2x+y=tとおき, これを条件式とみて文字を減らす。 計算しやすいように y=t-2x として yを消去し,x+y°=2 に代入すると +(-2x)=2 となり, xの2次方程式 になる。 この方程式が実数解をもつ条件を利用すると, tのとりうる値の範囲が求められる。 実数解をもつ-→ D20 の利用。 3章 13 「CHART 最大·最小 3Dtとおいて, 実数解をもつ条件利用 解 答 +y=tとおくと これをx+y°=2に代入すると の 参考 実数 a, b, x, yにつ いて,次の不等式が成り立つ (コーシー·シュワルツの不 ソ=t-2x x*+(t-2x)°=2 5x°-4tx+t?-2=0 このxについての2次方程式 ②が実数解をもつための条件は, 等式)。 2) (ax+by)<(a+が)(x*+y) [等号成立は ay=bx] 整理すると a=2, b=1を代入すると 0の判別式をDとすると D20 『ここで 4 ー=(-2t)°-5(ー2)=-(fー10) x*+y°=2であるから (2x+y)°<10 D20から t2-10<0 よって -10 $2x+y</10 (等号成立はx=2yのとき) このようにして,左と同じ答 えを導くことができる。 これを解いて ーV10 StS/10 ニ土/10 のとき D=0で, ②は重解x=- -4t _ 2t をもつ。 5 2.5 2/10 V10 のから y=± ニ+、10 のとき x=± 5 5 (複号同順) したがって 2/10 x= のとき最大値/10 5 V10 5 のとき最小値 - /10 5 10 2/10 , ソ= xミー 5 2次不等式

回答

✨ ベストアンサー ✨

x, yが実数ならばその2つの数の加減乗除は実数になります。すなわち2x+yも実数でなくてはいけません。

数学楽しい

それはわかりますが解答の②が実数になる理由を教えて欲しいです

こうよう

返信遅れてすみません!なるほど、そこの話でしたか。これは実数になる、というよりかは実数の範囲に絞ってる。という解釈の方がいいかもしれません。最大値最小値、は少なくともこの範囲では実数値でしか存在しないのは分かりますか?つまり、一旦実数を持つようなtの範囲を求めて、その中から最大値最小値を求めようって感じです。

数学楽しい

あーー、理解できました!
ありがとうございます!

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回答

②の式はxとyの関係
x²+y²=4 ...,(A)
をxとtの関係に置き換えたもの

(A) は 「(A)を満たす実数x,yの組が存在する」ということ(例えばx²+y²=-4 であれば存在しない)
つまり、xは少なくとも実数でなければならない(必要条件)

この必要条件からtの範囲を求めることが「できてしまう」そんな感じですね。

数学楽しい

んー。いまいちまだピンときません…。すみません。より詳しく知りたいです

ととろ

xが実数である
ということがわからないんですか?

数学楽しい

いやわかります

ととろ

>「この方程式が実数解をもつ条件を利用すると」とありますがそれってなぜわかるんですか?

だったら答えは得られたのではないですか?

ととろ

「何がわからないのかがわからない」というのはよくあるケースです。
まず質問や疑問を明確にしましょう。

数学楽しい

「何がわからないかわからない」というのは確かにそうだったかもしれません。僕はまず最初に質問したときに回答してくださったものがわかりやすいですが僕の理解不足できちんと理解できてる気がしなかったのであの解説を噛み砕くか違う視点かで説明していただけると嬉しいなと思ったのです。
x,yはそれぞれ実数。2x+yももちろん実数。ていう条件が今理解できてる僕の範囲です。実数解をもつのはD≧0というのはわかりますが、「実数解を持つ理由はなんなのか?」ということ

ととろ

理解するというのは自分の知識を総動員して納得いくまで考えて考え抜くことです。理解できないからと教えてもらうのと、「tとおいて判別式≧0」と手順だけ覚えるのと何が違うのでしょうか?
最初の回答は参考書にあった説明ではなく私が私の頭で考えて私の言葉で説明したものです。

x²+y²=4 (A)
これは方程式である
未知数2個に対して式が1つなので解は1つに定まらず、(x,y)は(A)を満たす点の集合である
【(A) は 「(A)を満たす実数x,yの組が存在する」ということ】

【つまり、xは少なくとも実数でなければならない(必要条件)】

(A)から x=√(4-y²)
これとxは実数であるという必要条件から
|y|≦2 として yの範囲が「決まってしまう」
【この必要条件から・・・「できてしまう」】

【②の式はxとyの関係 ・・・をxとtの関係に置き換えたもの】

(A)とxが実数であることだけからyの範囲が決まってしまうのだから、②と「xが実数である」という「必要条件」からtの範囲が「決まってしまう」のは当然でしょう。初めの回答の通りです。

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