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Mathematics Senior High

この問題で不等式を一般化して考えることのメリットは、数学的帰納法が使えるようになることですか?

戦略例題 12 一般化による数学的帰納法の利用目 a ≧ 1,6≧1, c 1,c,d のとき,次の不等式を証明せよ。然自分で 8(abcd + 1) ≧ (1 + α)(1+b)(1+c)(1+d) 思考プロセス まず,戦略例題11のように, 文字を減らそうと考えるが, 4文字のときの8は, 2×4とみるか? 24-1 とみるか? noin 文字を減らす 1文字の場合··· 1 (a+1) ≧ 1+α と考えられる。 L2×1ではなく, 21-1 = 2° = 1 とみる。 2文字の場合… 2 (ab+1) ≧ (1+α) (1+b) の証明を考えると L22-12'=2 (左辺) (右辺)=ab-a-6+1 微分法と世界 文 (α-1)(6-1)≧00I=a+g 4文字の場合 (左辺)-(右辺)=(-1) (6-1) (c-1) (d-1) となりそう? ところが,実際に ① を因数分解するのは大変。 しかも、 実際にはこのようには変形できない。 (α=1を①,② に代入すると,②=0 だが 1 ≠0となることからも分かる) 〔本解〕 一般化して考える。 文字の場合 2-1 (a1a2asan+1) ≧ (1+a) (1+a2) (1+αs) ... (1+α) を, 数学的帰納法を用いて示す。 Action » 具体数の場合で示しにくいときは,一般化することを考えよ (別解) 式を分ける (4文字) = (2文字) + (2文字)とみて 8{(ab)(cd)+1}≧{(1+α)(1+6)}{(1+c)(1+d)} を示すことを考える。 7(土)している。 2文字の場合の2(ab+1) ≧ (1+α) (1+6)の利用を考える。 解 自然数nに対して, a, ≧1 (i = 1, 2, 3, ...,n) のとき 2-1 (arazasan+1)≧(1+α) (12) (1+αs)... (1+an) が成り立つことを証明する。 [1] n=1のとき (左辺)= α+1,(右辺)=1+α (*) (左辺)=(右辺)であり,(*)はn=1のとき成り立つ。 [2] n=k のとき,(*) が成り立つと仮定すると 2k-1 (a1a2a3ak+1) ≧ (1+aì)(1+α2) (1+αs)... (1+ak) n=k+1 のとき (左辺) (右辺) = 2k (aayasakak+1 + 1) 不等式を一般化し,数学 的帰納法を利用する。

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なぜ1/4k➕3/4kは1ではないのですか? 同一直線上らなりたつのでは? そして、なぜAEをつかうとわかるのですか? AEを使うことで同一直線上だとわかる意味がわかりません 教えてください。

東大・ 平面ベクトル(3点同- タピカイチ解答 30 こで 「係数足して1」になるん ね。 B,P, Eは同一直線上より、 B(b) DIC(C) 1 k+3k=1 両辺に×4 BD : DC=3:1なので 内分の公式より、 k+12k=4 4 .k= 3 → 13 AD=16+ 4 C ...⑪ 準備しておく よって、AP= 1/36+1/32 C 「係数足してい けじゃあないん 「3点同一直線 とめるよ。 ル 覚えて! P AE: EC=1:3より、 1- AE= C ...(2 4 準備しておく 3点A,P, Dは同一直線上より、 A=kAD とおく。 (k: 実数) ①を代入して、AP= 1/12k6+2/21 JA+BA PはB,CではなくB,Eと同一直 別解 この問題も、メネラウスの定理で も解けるよね。 メネラウスの定理より、 BC EA PD -=1 DB CE AP 線上です。だから、はその 4 1 PD +β=1 ままにして、 3 kc を AÉで表すんで すね。 の3点が同一 係数足して1」 その通り! そこでさっき準備し 3 3 AP PD 9 AP 4 ∴AP:PD=4:9 よってAP= AD 13 ①を代入して、 AP = 1134(+1+6+43 7) =1 .B.Cは同一 「体数足し ですね。 た②の式を使うよ。 ② より Aだから 3 AP=1 kb+k+4AÉ P, B, Eは同一直線上だから、こ POINT 1 = 3 -6+ C 13 13 ●3点が同一線上にないときは、式変形をして、同一線上にある点で表せ るようにしよう! 223

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この(3)の(ii)で、t=1のときx=0としていてt=1の時は分かるんですかxの値はどこに代入して求めたのか分からないので教えてください!!!

36 (1) f(x)=(x-a)2-a2+2a+1 より (ア) 軸 <1, つまり α <1 のとき, g(a)=f(1)=2 (イ)軸≧1, つまり α≧1 のとき, g(a)=f(a)=-α+2a+1 (2)関数g (a) のグラフは下図のように なる. これから,g (α) の最大値は 2 であることがわかる. (ii) y =-(2-4x+1)2+2(-4+1)-3 =-f+2t-3=-(t-1)2−2 よって, t=1, すなわち, x=0 のとき,最大値-2, t=-3, すなわち, x=2のとき, 最小値-18 38 3x2+2xy+y^+4x-4y+3 =y2+2(x-2)y+3+4+3 y 2 y=g(a) =(y+x-2)2-(x-2)2+3x²+4x+3 =(y+x-2)2+2x2+8x-1 =(y+x-2)2+2(x+2)2-9 (y+x-2)2≧0,2(x+2)2≧0 だから,最 37 ( O 1 a (1)x+2y=1より, x=1-2y よって, 2+y2=(1-2y)2+y2 =5y²-4y+1=5(x-2)²+ yはすべての値をとるので,最小値 (2)x2+2y2=1より,r=1-2y2≧0 -≤ y ≤- 1/? √2 ......① よって, 0036 x2+4y=(1-2y2)+4y=-2(y-1)2+3 ①の範囲において, 最大値, 最小値を 考えると, y=1/2 のとき,最大値 2√2, √2 1 y=- のとき,最小値2√2 √2 (3) (i) t=x-4.x+1=(x-2)2-3 よ り,0≦x≦3において, -3≤t≤1 小となるのは y+x-2=x+2=0 すなわち, x=-2,y=4のときで, 39 最小値 -9 長方形の他の1辺の長さは100-2(m) ここで,x>0, 100-2x>0より 0<x< 50 このとき,S=x(100-2x)=-2x2+100.x =-2(x-25)2+1250 0<x<50 だから,x=25 のとき 最大値1250 (m²) 40 (1)(i)2+x-2=0 は (x+2)(x-1)=0 よって, x=-2, 1 解の公式より, x=1±√5 (x2=t(t≧0) とおくと, 解の公 式より,t=3±2√2 よって, x=±√3±2/√/2 = ±(√2 ±1 (iv) (x+1)(x (複号任意

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この問題の(1)で最大値は頂点(2,2)のときだから、X=2、Y=2にするとおもったんですけど、どうしてこうならないのか教えてください!!!

64 第3章 2次関数 礎問 37 最大・最小(II)) ① 実数x, y について, r-y=1のとき, x-2y2 の最大値と, そのときのx,yの値を求めよ.×××/× (2)実数x, y について 2x2+y2=8 のとき, x2+y2-2.x の最大 値、最小値を次の手順で求めよ. (i) r'+y-2.x をxで表せ×10 ⑩ xのとりうる値の範囲を求めよ.xxx/x x'+y^-2.x の最大値、最小値を求めよ. ×××/× (3) y=x^+4.x3+5x'+2x+3 について,次の問いに答えよ。」 (i)x'+2x=t とおくとき,yをt で表せ. × ○/○ (ii) −2≦x≦1 のとき,tのとりうる値の範囲を求めよ.×××× −2≦x≦1 のとき, yの最大値、最小値を求めよ.XX (111) 見かけは1変数の2次関数でなくても,文字を消去したり,おきか 精講 えたりすることで1変数の2次関数になることがあります.このと 大切なことは、文字の消去やおきかえをすると 残った文字に範囲がつくことがある ことです.これは2次関数だけでなく,今後登場するあらゆる関数でいえるこ とですから,ここで習慣づけておきましょう. 解答 (1) x-y=1 より, y=x-1 :.x-2y'=x-2(x-1)=-x+4x-2 =-(x-2)2+2 はすべての値をとるので,最大値2 このとき,x=2, y=1 (2)(i) =8-22 より ●平方完成は 28 条件2+1=8のもとで、 最大、最小をもとめるから、まずその条件 での北の取りうる範囲を求めるという x2+y²-2x=x2+8-2x²-2x=-x²-2x+8 (ii)y'≧0 だから, 2(4-x2) ≧0 :. x²-4≤0 :.-2≤x≤2 ∴ (x+2)(x-2)≦0 こと!! 2次不等式 44

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