数学
高校生
解決済み

cの最大値です
何を持っての最大値かが掴めません
宜しくお願い致します

★★★変変 35 実数 a, b, cが a+b+c=8, a*+ぴ+c°=32 を満たすとき,実数cの最大値 大を求めよ。 [14 早稲田大) キューム す人外1l 二 式

回答

✨ ベストアンサー ✨

実数ですから書き出せません。
この問題で注目すべきは 対称性 です!
対称性のある問題に対しては
1 対称性を保つ
2 対称性を崩す
のいずれかの手法をとります。

対称性を使います。
a+b,abを求める→2次方程式の解に帰着→判別式
の流れが定石ですね

第一式より a+b=8-c
第二式より a^2+b^2=32-c^2
以上から ab=c^2-8c+16
a,bは2次方程式 x^2-(8-c)x+c^2-8c+16=0
の解となる
discriminant=-c(3c-16)>=0
故に 0<=c<=16/3

志摩🌈

最初にある条件式から対称性を
見出していくということでしょうか?
あと判別式に持っていくのが
どうにもcの最大値と結びつきません

最初にある条件式から対称性を
見出していくということでしょうか?
>>そうです!
あと判別式に持っていくのが
どうにもcの最大値と結びつきません
>>判別式でなんで最大最小が求まるかは実はかなり難しいです。正直この問題ではなく、チャートとかで見たほうが早いと思いますが、、、

cの取りうる値はa,bの値で決まりますね。
例えば、a=0,b=0⇒c=8のように。
つまり、a,bの値を決める→cの値が決まる。という構造になるわけです。

ここで逆にして考えましょう。
cの値が決まるなら、a,bは決まっていたはずです。
つまり、cが存在するにはa,bが存在しなければなりません。そこでa,bが存在するには先の2次方程式が実数解をもつことに繋がります。

結論として、cの範囲がa,bの存在を追求することで求まるという不思議なことがおこります。

ピンとこないでしょうが、チャートであったり、ネットで逆像法と調べて理解を深めてみてください。これをきちんと理解してる人はかなり少数デスノで、差がつくと思います。

志摩🌈

> cの取りうる値はa,bの値で決まりますね。
例えば、a=0,b=0⇒c=8のように。
つまり、a,bの値を決める→cの値が決まる。という構造になるわけです。

ここで逆にして考えましょう。
cの値が決まるなら、a,bは決まっていたはずです。
つまり、cが存在するにはa,bが存在しなければなりません。そこでa,bが存在するには先の2次方程式が実数解をもつことに繋がります。

勉強になりました
ありがとうございました

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回答

bを消去でaについての実数解条件に持ち込んでもokです。
上の解答通り対称性を加味した解答が1番スマートですね^ ^

志摩🌈

別解までありがとうございます
判別式がゼロ以上でなければならないのは何故?
という疑問はどう考えればよろしいでしょうか?

イトカズ

aについての2次方程式が実数解をもたないと、条件式を満たす実数aの値が存在しないことになります。
逆に、実数解をもてば条件を満たす実数aの値が存在するということです。あと、単に実数解をもてばいいだけなのでもちろん重解でもOKですのでDは0以上で計算になります。

志摩🌈

ありがとうございました
逆に重解の時こそが最大ということでしょうか?

イトカズ

結果そういうことになりますね。
だからといって解答で
重解をもつときが最大となるので
D=0⇄c=0,16/3 よってcの最大値は16/3
と答えるのはやめてくださいね。

志摩🌈

なんで重解のときが最大なのか?
c=0のときが最小なのか?
考えてみたいと思います
ありがとうございました

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画像参照です。

志摩🌈

解答ありがとございました
cの最大値ですが
16/3
と有ります

そうなんですか!?失礼しました。実数ですからね…16/3だと整数に直せば5よりは上ですからね。でも画像のようなやり方で間違いないと思うので答えは違ってもやり方がしっかりしていれば落とすことは無いと思うので頑張ってください!(ほんとにすみませんでした)

志摩🌈

いえいえありがとございます

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