らら 約1時間前 はい らら 26分前 2番目の問題は a+b+c=8…①のときa^2+(2b)^2+(c+1)^2-1の最小値を求めるので、結局k=a^2+(2b)^2+(c+1)^2の最小値を考えれば良い。(-1は不変のため) ①をa+b+(c+1)=9 と考えると、 ベクトル(1,1/2,1)とベクトル(a,2b,c+1)を用意すれば、 2つのベクトルの内積はa+b+c+1=9(成分計算)…②、 内積の定義式(大きさ)×(大きさ)×(なす角のcos)より、なす角をΦとすると、 3/2・(a^2+4b^2+(c+1)^2)^(1/2)・cosΦ…③である。 ②=③なので、 9=3/2・√k・cosΦ ∴√k=6/cosΦ ∴k=36/cos^2Φ よってk≧36…④が成り立つ。 a=c+1∧a=4b∧a+b+c+1=9すなわち a=4,b=1,c=3のとき2つのベクトルは同じ向きに平行になり④の等号が成立する。 したがってkの最小値は36である。 よって求める最小値はk-1=35となる。 という解き方もあります。 この回答にコメントする
2番目の問題は
a+b+c=8…①のときa^2+(2b)^2+(c+1)^2-1の最小値を求めるので、結局k=a^2+(2b)^2+(c+1)^2の最小値を考えれば良い。(-1は不変のため)
①をa+b+(c+1)=9 と考えると、
ベクトル(1,1/2,1)とベクトル(a,2b,c+1)を用意すれば、
2つのベクトルの内積はa+b+c+1=9(成分計算)…②、
内積の定義式(大きさ)×(大きさ)×(なす角のcos)より、なす角をΦとすると、
3/2・(a^2+4b^2+(c+1)^2)^(1/2)・cosΦ…③である。
②=③なので、
9=3/2・√k・cosΦ
∴√k=6/cosΦ
∴k=36/cos^2Φ
よってk≧36…④が成り立つ。
a=c+1∧a=4b∧a+b+c+1=9すなわち
a=4,b=1,c=3のとき2つのベクトルは同じ向きに平行になり④の等号が成立する。
したがってkの最小値は36である。
よって求める最小値はk-1=35となる。
という解き方もあります。