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数学 高校生

赤いマーカーがされているところは暗記でしょうか? なぜマーカーのところが成り立つのかわかりません

「苦手 66 第3章 2次関数 基礎問 38 最大・最小 (IV) yがすべての実数値をとるとき, z=x²-2xy+2y2+2c-4y+3 について、 次の問いに答えよ. (1)yを定数と考えて, xを動かしたときの最小値をyで表せ (2)(1)のmにおいて,を動かしたときの最小値を考えることで ぇの最小値とそのときのx,yの値を求めよ. 変数が2つ(xとy)ありますが, 37のように文字を減らすこと 39 最大 4 △ABCにお 上に AD=xと 垂線 DE, DF (1) 長方形 DE (2) Sの最大値 精講 できません。このような場合でも,変数が独立に動くならば、 の文字を定数と考えることによって,最大値や最小値を求められます 精講 長方形の いのです 解答 (1) z=x2-2(y-1)x+2y2-4y+3 ={x-(y-1)}-(y-1)2+2y2-4y+3 ={zx-(y-1)}2+y^-2y+2 (1) AD: DF = 式をxについて整理 ◆平方完成 よって,m=y-2y+2 また, BD (5-x): I S=DF- x=0,y=1のとき 最小値1をとる. (2)m=y-2y+2=(y-1)2+1を動かしたときの式 .z={z_(y-1)}+(y-1)2+1 {x-(y-1)}2≧0, (4-1)2≧0 だから x(y-1)=0 かつ, y = 1, すなわち (2) DF>0, A,Bが実数のとき 12 S= 25 A2+B2≧0 よって、 等号は A=B=0 きりたつ その2つの内かりならば ポイント Z={0}+0+1 最小値1とわか 2変数の関数の最大・最小を求めるとき,それらが独 立に動くならば、片方を定数と考えてよい ポイント 演習問題 39 演習問題 38 x, y がすべての実数値をとるとき, 3.x'+2xy+y^+4m-4y+3の最小値を求めよ. 右図 長方形 面積S

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数学 高校生

青いマーカーについて。0以上の数でも等号が成り立ちそうですが、なぜ0の時だけ考えるんですか。 また、下側にある「point 式の見方を変える」のところのようにすればx、yが実数である条件を書かなくていいのでしょうか。

消去 の利用 例題 72 2変数関数の最大・最小 宝 **** 3章 72次関数の最大・最小 思考プロセス x,y が実数の値をとりながら変化するとき,P=x-2xy+3y²-2x+10y+1 の最小値,およびそのときのx,yの値を求めよ。 例題71との違い 見方を変える 「xとyの関係式がないので, 1文字消去できない。 lxとyがそれぞれ自由に動くので考えにくい。 ① yをいったん定数とみる xの2次関数 P=x+x+□ の最小値を の式で表す。 ② (y を固定する) y を変数に戻す ( v を動かす ) =(yの式)の最小値を求める。 Action》 2変数関数の最大・最小は, 1変数のみに注目して考えよ 解 与式を x について整理すると P = x²-2xy+3y2 - 2x + 10y + 1 = x2-2(y+1)x + 3y2 + 10y + 1 にして と変形して xyは1 となった wwww xについての2次式とみ て,平方完成する。 yは 定数とみて考える。 を定数とみたときの最 小値はm=2v2+8y この最小値を考えるため、 さらに平方完成する (実数 2 ≧0 ■Pの2つの()内が ¥2変数の開 yの の範囲 になおす 120TH ②より 「すなわち のときである。 したがって これと、 x = -1, y=-2 最 x,yは実数であるから [2種)≧0] (x-y-12≧0,かつ2(y+2%≧0 970 等号が成り立つのは x-y-1 = 0 かつ y + 2 = 0 すなわち ={{x-(y+1)}-(y+1)+3y+10y +1 = =(x-y-1)2+2y2 +8y =(x-y-1)+2(y+2)2-8 である。 x=-1, y=-2 のとき 最小値-8 Point 式の見方を変える をαに置き換えて例題72を書きなおすと、次のような問題になる。 xの2次関数 y=x-2(a+1)x + 34² + 10a + 1 について (1) 最小値をαの式で表せ。 (2)αの値が変化するとき (1) で求めた最小値の最小値を求めよ。 <解〉 (1) y = {x-(a+1)}2 +2a2+8a より そのグラフは、頂点 (a+1, 2a2+8a), 下に凸の放物線であるから 最小値=2a2+80mの効きをしりた (2)m=2a2+8a=2(a+2)2-8 より mはa=2のとき,最小値-8をとる。 B KMENN 617840

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数学 高校生

重要例題121についてです! なぜy2≧0(蛍光ペン引いてるところ)となるのかわかりません、なぜそう言えるのか教えてください!!

202 重要 例題 121 2変数関数の 実数x, yがx2+2y=1 を満たすとき, 1/x +y2の最大値と最小値 やよびその ときのxyの値を求めよ。 指針 p.150 例題 89 は条件式が1次だったが、2次の場合も方針は同じ。 条件式を利用して, 文字を減らす方針でいく。このとき、次の [1] 計算しやすい式になるように, 消去する文字を決める。 2点に注意。 ……ここでは、条件式を1/12 (1-x")と変形して 1/2x+ya に代入するとよい。 基本的 思い出した [2] 残った文字の変域を調べる。 2=1/12 (1-x2)で,y=0であることに注目。 ←(実数) ≧ 0 CHART 条件式 文字を減らす方針で変域に注意 x2+2y2=1から ① 解答 2≧0 であるから 1-x20 ゆえに (x+1)(x-1)≦02) よって -1≤x≤1 f(x)4 ①を代入すると 1 5 から1 1/2x+y=1/2x+ -/1/(x-/1/3+ これをf(x) とすると, ② の範囲で 2. 8 最大 x+ 2 10 5 最小 8 12 12 1 f(x)はx= x=1/2で最大値 88, x=-1で最小値 - 5 1 2 をとる。 ①から > > ―方だけが x= のとき x=-1のときy2=0 ゆえに したがって 3 1/(1-1)=1/12/26 4 y=0dd (x, y) = (1/2 土)のと 条件 =土 8 である。 のとき最大値 (x,y)=(-1, 0) のとき最小値 - 129 <消する x2 条件式はとして ともに2次 計算する式は ○xが1次, yが2次 であるから, yを消去 るしかない。 の2次式! 基本形に直す。 1 #+/(-1/2)+/ y=± ✓1/12 (1-2)

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数学 高校生

どうして②が実数解をもつことがtの範囲につながるんですか??

腰例題 122 2変数関数の最大・最小 (4) xy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一 よ。また、そのときのx, yの値を求めよ。 [類 南山大〕 基本101 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, 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, tのとりうる値の範囲を調べることで, 最大値と最小値を求める。 →2x+y=t を y=t-2x と変形し, x2+y2=2に代入して」を消 去するとx2+ (t-2x) =2となり, xの2次方程式になる。 xは実数であるから,この方程式が実数解をもつ条件を利用する。 実数解をもつ⇔D≧0 の利用。 CHART 最大・最小 = t とおいて,実数解をもつ条件利用 見方をか 八える 203 2x+y=t とおくと y=t-2x ① これをx2+y2=2に代入すると x2+(t-2x)2=2 整理すると 5x2 -4tx+t2-2=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、②の判別式をDとすると D≧0 D ここで =(-2t)2-5(2-2)=-(2-10) 4 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 ツの不等式)。 (ax+by)(a+b²)(x²+y²) [等号成立は ay=bx] この不等式にα=2,6=1 を代入することで解くこと もできる。 D≧0 から t2-10≤0 これを解いて -√10 ≤t≤√10 ✓もの範囲! -4t_2t t=±√10 のとき,D=0で,②は重解x=- 2.5 を 5 のとき, ② は ±√10 もつ。=±√10 のとき 2/10 x=± 5 ①から √10 y=± (複号同順) 5 よって 210 10 x= y= のとき最大値 10 5 x=- 2/10 5 10 y=- のとき最小値10 5x2 +4√10x+8=0 よって (√5x=2√2) 20 ゆえに x=± 2√2 2√10 √√5 ・=土・ √10 ① から y=± 5 (複号同順) 5 5 としてもよい。

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