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数学 高校生

数学です この問題なぜkが最大最小の値として取れるのでしょうか???? 全体的な解法はわかるのですが、そこが理解できません。

EX 重要 例題 110 領域と最大 最小 ( 2 ) 00000 座標平面上の点P(x, y) が 4x+y≦9 x+2y≧4,2x-3y≧-6 の範囲を動 くとき,x2+y2の最大値と最小値を求めよ。 [類 京都大 ] 177 とする。 1kg るには、 基本 基本106 CHART & SOLUTION 10 領域と最大 最小 • 図示して,=kの曲線の動きを追う 172 基本例題106 と考え方, 手順は同じ。 まず, 3つの不等式の表す領域Dを図示し, x2+y2=kが表す図形が領域Dと共有点をもつようなんの値の範囲を調べて, 最大値・最小 値を求める。 上 3章 10 15 与えられた連立不等式の表す領域D -y は, 3点A(2, 1), B(0, 2), (12/23) B(0,2) C(2,3) 境界線の交点 A, B, C の座標はそれぞれ次の 14 を頂点とする三角形の周および内部 である。 連立方程式を解くと得 られる。 A(2, 1) 4x+y=9 (A). x+2y=4 x2+y=k(k>0) ① とおくと, x+2y=4 ①は原点を中心とし、半径の 円を表す。 この円 ①が領域Dと共 有点をもつようなんの値の最大値と最小値を求めればよい。 O (B) 2x-3y=-6 不等式の表す領域 2x-3y=-6 (C) 4x+y=9 図から、円が2 3 を通るとき,kは最大で k=OC2= C²=(3)²+3²=45 32 また,図から円 ①が直線 AB:y=-212x+2 ② に接 別解 (最小値について) ①,②からxを消去すると 5y2-16y +16-k=0... ③ 円 ①が直線② に接するた めの条件は,判別式をDと すると D=0 するとき, kが最小になる。 109 =(-8)²-5(16-k) 接点の座標は,原点を通り直線 ②に垂直な直線 y=2x と, =5k-16 直線 ②の交点であるから(x, y) = (1/31 8 5 (x,y)=(1/3.4)であるから k=10 16 5 このとき, ③の重解は 円 ①がこの点を通るとき, kは最小で ラ 4 \2 8\2 16 k=1 + 5 5 よって, x+y2 はx= 23, y=3のとき最大値をとり よって、②から1 4 したがってx=1/23 16 8 x=1/13, y=1/3のとき最小値 - 5 をとる。 y=1/3 8 16 y=1のとき最小値・ 5 PRACTICE 110°

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数学 高校生

109の⑶ノートのようなやり方じゃなダメですか? 直線の式を円の式に代入して展開して判別式使ってゼロ以上とするやつです

Do tat1ba+7=0(2017) (za+1)=0 3 ① (3)(x-4)+(y-3)=1 mx x = 8x + 16 + m²x² = bmx +9 = 1 = (1+m³) x = 2(4+3x+25 (4+3m)2→51m²=16+24mtqm²25-25m² ご.16m²+24m-92016m²-24m4= m≤4 Cam- 3/740 ms4 BADE 25 曲線と直線 m = 4 CHECK CHECK & REVIEW 2 93-12. 43-2 o na *108 (1) 円C:x2+y2=5 について, C上の点 (1, -2) における接線の方 は を通るCの接線の方程式は, 直線 x+3y-6=0 点(31) 平行などの接線の方程式はである。 (2) 放物線 y=x2-4x+k+2 と直線 y=kx-5 が接するとき, k=□, □である(ただし,< とする)。 k=* のとき, 接点の座標は"である。 TRIAL 66 αを実数とする。 座 直線 y=ax を lとする (1)円Cの方程式は (2) 円Cと直線 l が接す a= オ カ のとき, キク 式 y= x+ 109/*(1) 座標平面上の2点 (-26) (62) を通る円の中心は直線y= 上にある。 そのような円のうちで直線 x=-4に接するものは2つあり が小さい方の円は半径が で,中心の座標である。 [16 関西学院大 *(2)円 C:x+y2-4y+3=0 と直線 l : 2ax-y-2a=0 について、次の に答えよ。 ただし, αは定数とする。 ただし,キクケ (3)円Cと直線 l が異 の長さは サ のは α = セ ソ の *67 座標平面において 1象限の点Aを考える (ア) Clが異なる2点P, Qで交わるときの, αの値の範囲を求めよ。 イイαが(ア)で求めた値の範囲を動くとき, 線分PQの長さが2となる 値を求めよ。 有点をもつとき,定数のとりうる最大値はである。 (3)平面上において, 点 (4,3)を中心とする半径1の円と直線 y=mxが 〔 16 神奈川大 大 だし,Pのx座標がC 4 [ 23 慶応大] 線PQの傾きが一 3 (1) 円Cの方程式は * 110 αを正の定数とする。 座標平面において, 円 K, は中心がA(α, 2)であり x軸および直線 l : 3x-4y+9=0 に接している。 (1) K」 の半径を求めよ。 (2) αの値を求めよ。 (3) lx軸の交点を B, K, とx軸の接点をCとするとき, 3点A, B, C を通る 円K2 の方程式を求めよ。 (4)で求めたK2 とK」の2つの交点および原点を通る円K」の方程式を求めよ [16 名城大 111円 C: x2 +y2-10x-10y+40=0 の半径はである。 原点を通り、 円Cと接する直線の方程式は y= x,y="xであり、この2つの直線 と円Cのすべてに接する (2) ∠OAP= TC ウ 線 PQは垂直であ よって, A の座標 (3) 直線 OA と直 線分 OA 1 4 式は y=x Cの方程式と 1である。 であることがわ

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数学 高校生

105⑵です書いてます

19:46 × ニュースタンダード (共通テス・・・ ml 44 )組()番名前( 解答・解説 |直線 BCの方程式は y-1=- であり,それは3点 B, P, C が同一直線上にあるときである。 1-5, - (5) すなわち y=-2x+11 5-3 |よって,直線と直線 BC の方程式からyを消去すると 2x-4=-2x+ 11 15 これを解いて x= 4 イ 15 したがって,求める点Pの座標は (1,272) 16 [改ニュースタンダード (共通テスト対策) CHECK問題 105] (解説 √√5 2x+y=k ... ① とする。 直線① すなわち 2x+y-k=0と円x+y=1が共有点をもつための条件を考えると、 円x+y=1の中心は (0.0). 半径は1であるから 一 -S1 すなわち 5 よって /22+12 -√5≤ k ≤√5 したがって 求める最大値は √5 別解 1. ①から y=-2x+k これをx2+y^=1に代入して整理すると 5x2-4kx+k2-1=0 ② D20 このxの2次方程式 ② が実数解をもつための条件は、 2次方程式②の判別式をDと すると D 01=(-2k)2-5-(k-1)=(k^-5) であるから, D≧0 より ・接するとき切KがMaxなると 考えてはダメ でmaxだから」とする k2-5≤0 「やつです よって -√5≤k≤√5 したがって, 求める最大値は VS 2. x2+y2=1のとき, x=cos0 y=sin0 と表される。 2x+y=2cos0 + sin0 = √5sin (+α) 2 1 ただしsina cosa = √5 √5 であり, -1≤sin (0+α) 1 であるから -√5 ≦√5 sin(0+α)≦√5 よって、2x+yの最大値は √5 17 [改ニュースタンダード (共通テスト対策) CHECK問題 109] 解答 (ア) 2x (イ) 5 (ウ) (1.2) (解説) |A (-2, 6), B(6, 2) とする。 2点A. B を通る円の中心は, 線分ABの垂直二等分線上にある。 2-6 1 直線ABの傾きは -- 6+2 2 -2+6 6+21 | 線分ABの中点の座標は 2 6+2) すなわち (24) | よって, 線分ABの垂直二等分線は, 傾きが2で点(2, 4)を通るから,その方程式は y-42(x-2) すなわち y=2x したがって,円の中心は直線y=2x上にある。 円の中心をC (α, 2a) とする。

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数学 高校生

267微分の問題がわかりません 解説ページの矢印の下からわかりません

ABと円Iの接点を D. BCと円Iの接点をEとすると BD=BE= AD=1- AD=BC:DF a t って =BC. AD AB- a²+a よって _ Aにおける と,点Bにおける接 交点をFとすると, 理により FBA= ∠ACB, の実数解であるから、この判別式をDとすると D=(-1)²-4(1-6) DOであるから302438) P-850 -2√251525 また x²+xy²x²-2xy-y²+x+3 =(x+2)-(++(+9) =(12-6)1-1+1=P-P-50 2における5のと りうる値の範囲を求めればよい。 解答編 (問題A,B) 173 る。 f(0) 0 であるから, 0≦x≦1において 1(1)20 よって M=f(1)=1-3a f(x) =0 とすると [2] a>0 (x)の増減表は次のようになる。 Ja f'(x) + f(x) 0 0 極大 極小 AOPQ=-61+51 FAB= ∠ACB =∠ABCであるから AFABAABC FA=AB.AB 1 BC= a 5 とおくと <FAB= ∠ABC f(t) = 0 とすると f'(t)=3F2-21-5=(+1)3-5) f=-1. ゆえに, y=f(x) の グラフは右の図のよう になる。 1y() 2a√√a 例題 35 002 とする。 座標平面上の3点0(0, 0) P(cose, sin). Q(1, 3sin28) が三角形をなすとき, OPQの面積の最大値を求めよ。 sino=t とおき, OPQ を tで表す。 △OPQ= -1/2 |condo-3sin 20-shin0-1|-2|cond-ssin@cong-sino| -1/26sin0(1-sin°0)-sing|-2|-6sin'9+5sine| sin=t とおくと,002 から また f(t)=-6f +5t とおくと -1st≤1 = [ 22 一橋大 ] (x., Jr) A 10.0) (22) f'(t)=-18+5 における)の増減表は次のよう f(√)=20√a であ るから,f(x)=2√a 2√√√a f(t) = 0 とすると t 10 15 10 -1 10 1 6 6 t=± a O Ja √18 6 f' (t)] 0 + 0 になる。 となるxを求めると, C u=2FA=2 から a -2√2 5 -1 ... 2√2 3ax=2a√a より 3a 3 f'(0) + 0 - 0 + よって x=-a2/a F(r) ▼ 極大 ▼ 極小 +1202 とすると a²+a=-a (a−1) =-15 ここで(-2√2)=86v2. f(-1)=3. 175 (2√2)=-8+6√2 -12 であるから a=0, おけるf(α)の増減表は次のようにな -8-6√2-27 175 4 0 3 √2 また、6/2=72 より 8+6√2 <-8+9 =1で あるから -8+6√2<3 OTS (x+a)(x-2√a) = 0 x>0であるものは x=2√a 0≦x≦1において, f(x)| |f (1) であるから M=lf(1)|=1-3 1<2va すなわち ~ 4/1のとき 0≦x≦1において, f(x) slf(√)であるか ら M=\f(√a)|=2a√a (i) 1<√ すなわち 1 <αのとき 右のようになる。 1st1 におけるf (t) の増減表は f(t)=6t-5t=-f(t) であるから f(t) 極小 大 |f(-1)|=|f(t)| すなわち <as 1/2 のとき + 0 以上から -8-6√/2x²+xy²x²-2xy-y²+x+y≤3 極大 例えばx2 るから, ♪が最大となるαの値は 367 関数の最大・最小 x=1でもスニーでも一緒以上から 出題テーマと考え方。 M= ときのかの値は =27 8 国公立大発展レベル である。 の変化 ベル 文字数を含む絶対値関数の最大・最小 係数の範囲によって、 最大最小を与えるxの 値が変わることに注意。 1-3a (a<) 2a√ā (sa≤1) 3a-1 (1<a) A ここで f(0)=0. (10)=√10 (-6+5)=√10 (1)=-1 9 よってf(0)|<|S(1)||) であるから、最大値は 1.5VT05/10 2 9 18 B 0≦x≦1において, f(x) f(1) であるから M=lf(1)|=3a-1 *265 AB=AC=1, BC =α の二等辺三角形ABC の内接円をI,外接円をOとす る。ただし, 0<a<√2 である。また,三角形ABC と円Iの3つの接点を頂点 とする三角形をT, 3点 A, B, Cで円Oに外接する三角形をUとする。 三角形Tの, BC に平行な辺の長さをαで表せ。 ② 三角形Uの, BC に平行な辺の長さをαで表せ。 したがって、Mは4/13 で =pとするかが最大となるαの値と,そのときのかの値を求めよ。 [22 早稲田大) 出題テーマと考え方 は減少し、では増加 M10- 値のとりうる範囲 f(x)=f(x)が成り立つから, g(x)=f(x)]とお axyの関係式を導き, 対称式 考える。 よって、 g(x)は偶関数である 注意。 (x+y2-xy=6 ■次方程式pt+12-60 もの範囲を 求めるのに使う √1)=1³-3ax +5 f'(x)=3x²-3a=3(x²-α ) 20のとき ゆえに、区間 0≦x≦1 の範囲で最大値 M を考えれ ばよい。 <とg(x)=(-x)=1-f(x)x20.0で =1f(x)=g(x) 左右対称 するから,a=1で最小値 をとる。 4 参考αの関数 Mのグラフ は,右の図のようになる。 0 1 常にf(x) ≧0であるから,f(x)は増加関数であ 266 実数x, yが条件 x²+xy+y^2=6 を満たしながら動くとき, xy+xy2-x²-2xy-y'+x+y がとりうる値の範囲を求めよ。 [12 京都大 〕 α を実数とし、f(x) =x-3ax とする。 区間 -1≦x≦1 における f(x) | の最大値をMとする。 Mの最小値とそのときのαの値を求めよ。 [16 一橋大 ] 37 最大・最小 (微分法) 77

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数学 高校生

ケコサシなぜBとの実数解の個数で接戦の本数求めれるんですか?

69. 《接線の本数》 02 解答 (アイ) 2 ( 3 (キ) 1 (ク) 0 (ウ) 3 (エ) 3 | (オ) 2 (ケコ)(サシ) -3,-2 (順不同) ◇◆思考の流れ◆◇ まずC上の点(a, -3a)における接線の方程式 を求め, 通る点Aの座標を代入する。 b=アイのエの国カの異なる実数解の 面積 ると める。 また,点Aを通るCの接線の本数は,の方程式 式 る。 個数と等しい。 y=x3xからy'=3x²-3 よって, C上の点(a,α-3a) における接線の方程式 e, 1 で は x y-(a-3a)=(3a2-3)(x-a) すなわち y=3(α-1)x2a3. ① また, 接線 ①が点A(1, b) を通るとき b=3(a2-1)-1-2a3 ゆえに b=243 +342-3 ② f(a)=-2a3+3a2-3とすると f'(a)=-6a²+6a =-6a(a-1) f'(α) = 0 とすると α = 0, 1 よって,f(α) の増減表は次のようになる。 a 0 ... 1 - 20 + 0 f'(a) f(a) -3 1 -2 ゆえに,f(a) は a=1で極大になり, a=0で極小に なる。 このとき,y=f(a) のグラフ は、 右の図のようになり, 点A を通るCの接線の本数が2本に なるための条件は,y=f(a) の グラフと直線 y= b が相異なる 2つの共有点をもつことである。 よって, グラフから b=-3 または b=-2 ◎ここを押さえる! 〇 y. 1 0 a -2 y=b y=b 3次関数のグラフでは, 接点が異なると接線も 異なるから, aの3次方程式②の実数解の個数 が 点Aを通るCの接線の本数に一致する。 接線の本数 タイムリミット10分 座標平面上の曲線 y=3x をCとする。 C上の点(a-3a) における接線が点A (1. また,f(a)=[アイ]al を通るとき, ol アイ オ I a カ [カ] が成り立つ。 とすると, 関数f(a)はa=キで極 になり,クで極小になる。 したがって, 点Aを通るCの接線の本数が2本となるのは, b= [ケコ または b=サシ のときである。 ただし,ケコサシの解答の順序は問わない。 y=3x²-3 よって ▷ p.108 塩線の方程式は、y-103-30)=30-3)(xa) h-a³+3a=3 (a+b)(a-1) ( ) ( =-3 (03-a-a+1) b=-203 +30²-3 f(a)とする。 f(a)=6a²+6a ) a²-a-atl -bala-1)=0 azo.1 A ウ I オ アイ -23 3 キ カ 323 3 3 ケコ 01-3 サシ -2 3 3

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