数学
高校生

(2)の場合分けにて、
どうしてこの3つに場合分けすればいいのかがよくわかりません…。
またそれぞれの場合で①が通る点とそのときのkが最大だと書かれていて、なんとなく最大なのはわかるんですが、はっきりどうしてなのかわかりません…。
お願いします!😭

総得点 /10 4 連立不等式 x20, y20, x+2y<16, 2.c+y<14 を満たす座標平面上の点(x, y)全体からなる領域を Dとする。 (1) 領域Dを図示せよ。 (2) aを実数とする。点 (x, y) が領域D内を動くとき、ax+y の最大 値を求めよ。 () x20、4る0.#S--xt8. #5-2ス+14
4 目標点 20,y20. で+2yS16, 2r+yS14 8点 ここがポイント →20, N0, ySー小+8, S-2r+14 エ+8 とy=-2.c+14 を連立すると、 リSーェ+8 の表す領域 -+8の この変形に2点 リ= は、直線リ=ー ーエ+8=-2r+14 下側部分(直線上を含む), yS-2r+14 の表す領域 は、直線 g=ー2r+14 の 下側部分(直線上を含む) である。なお,図には境界 線の交点や,r切片, μ切 片も明示しよう。 これを解くと、 =4, y=6_」交点の座標に2点 ゆえに、直線y=ー小ォ+8 と直線 14 y=-2c+14 の交点の座標は、 (4,6) (4,6) よって、領域Dは右図の斜線部分。 ただし、境界線を含む。 0 16 ここがポイント 7 目標点 (2) ar+y=kとおくと,y=-ar+k ……0 図に5点 8点 点(z, y)が与えられた領 より,Oは傾きが -a, y切片がんの直線であり,直線0と領坂 域を動くとき, ar+by の とる値の範囲を求めるに は、ar+by = k ……(*) とおき,直線(*) と与えら Dが共有点をもつようなkの値の最大値を求めればよい。」この説明 (i) -a2--すなわち, a<→のとき、 に4点 JA 直線のが点(0, 8) を通るときんは最大 となり,最大値は、 れた領域が共有点をもつよ うなたの値の範囲を求める 8 の (4, 6) とよい。 この問題では、直線のと領 域Dが共有点をもつ最大 の々を求めるのであるが、 真線のの傾きによって、最 大値を与える(r. が異、 なることに注意しよう。 k= ar+y=8_]()の最大値に4点 1 2 すなわち,<a<2 O のとき。 直線のが点(4, 6) を通るときんは最大 8 (4, 6) 直線y=- となり,最大値は, 傾きが 一う 1 k= ar+y= 4a+6_| (i)の最大値に4点 直線y=-2r+14 の 0 7 傾きが -2 ) -aミ-2 すなわち, 2<aのとき, であるから、解答のように、 (i) 直線0の傾きが直線 直線のが点(7, 0) を通るときんは最大 YA の となり,最大値は, う+8 の傾き以上 のとき (1)直線のの傾きが直線 リ=ー k= ax+y=7a_」(m)の最大値に4点 (i), (ii), (i)より, 求める最大値は, r+8 の傾きより 小さく、直線y=-2r+14 の傾きより大きいとき (m)直線のの傾きが直線 =ー aいーのとき。 8 なくa<2のとき, 4a+6 …(谷) 12Saのとき, y=-2r+14 の傾き以下 のとき 7a と、場合分けして考える。

回答

その模範解答でははっきり述べられていないようですが、
kの値というより
直線の切片(y切片)をできるだけ上にしたいわけです。
そのつもりで考えるといいでしょう。

直線の切片が最も上にくるような直線は、領域Dのどこを通る時なのかを考えればよいのです。
aの値(直線の傾き)によってそれが変わってきます。それをつかむことです。

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