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指針>(1) 特に条件が示されていないから, x, yは互いに関係なく値をとる変数である。
1 x, yのうちの一方の文字 (ここではyとする)を定数と考えて, Pを生
よって, Qはx-y+2=0, y+1=0のとき最小となる。
期
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重要 例題87 2変数関数の最大·最小 (2)
(1) x, Yの関数P=x"+3y?+4x-6y+2の最小値を求めよ。
(2) x, yの関数Q=x°-2xy+2y?-2y+4x+6の最小値を求めよ。
なお,(1), (2) では, 最小値をとるときのx, yの値も示せ。
重
(1
(2
(1) 類豊橋技科大,(2) 類 摂南大
指
このようなときは, 次のように考えるとよい。
2次式とみる。そして, Pを基本形a(xーカ)+qに変形。
2 残ったq(yの2次式) も, 基本形6(yーr)+s に変形。
3 P=aX'+by?+s (a>0, b>0, sは定数)の形。
→PはX=Y=0のとき最小値sをとる。
(2) xy の項があるが, 方針は(1) と同じ。 Q=alx-(by+c)}°+d(y-r)°+sの形に
CHART 条件式のない2変数関数 一方の文字を定数とみて処理
解答
(1) P=x*+4x++3y?-6y+2
=(x+2)-2"+3y-6y+2
=(x+2)°+3(y-1)-3·1-2
=(x+2)°+3(y-1)-5
x, yは実数であるから
よって, Pはx+230, y-1=0のとき最小となる。
x=-2, y=1のとき最小値-5
(まず,x について基
次に,yについて基
4P=aX?+bY?+sの形
(x+2)?20, (y-1)"No
(実数)20
イx+2=0, y-1=0を
x=-2, y=!
ゆえに
と
(2) Q=x°-2xy+2y?-2y+4x+6
=x-2(y-2)x+2y?-2y+6
= (x-(y-2)}?-(y-2)?+2y?-2y+6
=(x-y+2)°+y°+2y+2
全
イx?+●x+■の形に。
(まず, x について基料
イ次に, yについて基す
1Q=aX?+bY?+sの
4(実数)20
x, yは実数であるから
(x-y+2)*20, (y+1)?20
x-y+2=0, y+1=0 を解くと
x=-3, y=-1
=-3, y=-1のとき最小値1
ゆえに
4最小値をとるエ。 y
連立方程式 の解。