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数学 大学生・専門学校生・社会人

最大、最小問題についてです。 鉛筆の()で囲った部分は、解答するときに書かなければ何がまずいのでしょうか? よろしくお願いします🙇

例題 6-10(最大・最小①) A 67 大値を求めよ。 がすべて正で x+y+z=a (aは定数) のとき,積 xy'z の最 謝 解説 関数 f(x,y)において最大値・最小値の存在および最大・最小とな る点が極大・極小であることが明らかな場合がある。しかも極大・極小となる 点の候補がごく限られているならば,ただちに最大・最小が求まる。 [解答] x+y+z=aより, z = a-x-y z=a-x-y>0より,x+y<a よって,x,y が満たすべき条件は, x>0,y>0, x+y <a この不等式によって表される領域をDとおく。 O a また, x'y'z=xy (a-x-y)=axy-xyxy* f(x,y)=axy-xy-x'y^ とおく。 f(x, y) はD上の連続関数で,かつ, D の境界上で値は0となり最大とはな らない。 よって, D の内部で必ず最大となる。 したがって, 最大となる点は停 留点である。 fx(x, y) =2axy-3x2y3-2xy=xy(2a-3x-2y) fy(x, y)=3ax2y2-3x3y²-4x²y3=x²y² (3a-3x-4y) fx(x, y) =0 かつ f(x, y) =0 とすると, 2a-3x-2y=0 かつ 3a-3x-4y=0 囲える 真界を含む 有界閉集合上の 連続関数は Maxとminをもつ これを解くと, x=- a 3' v=0 y a よって,最大となる点の候補は (11/27) a 3' のみであるから, f(x, y) は a (x,y) a (17.12において最大となる。 a a a6 最大値は, 3'2 432

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数学 大学生・専門学校生・社会人

こちらのD>0までは分かったのですが、なぜ全ての実数aに対してD>0が成り立つ条件を考える時に図のような直線を元に考えるのでしょうか。また、ここで言う全ての実数aに対して、とは具体的にどういうことなのか分かりません。教えていただける方、よろしくお願いいたします。

Evid 53 面積 (2) xy平面上に,放物線C:y=x2-5x+6と直線l:y=kax-a-5aがある ただし, α, k は実数の定数とする. (1) すべての実数a に対して, lがCと異なる2点で交わるような定数に (2) (1)で求めた範囲にあって, Cとしで囲まれる図形の面積Sがαによら の値の範囲を求めよ. (一橋大) (解答) (1) |y=x2-5x+6 |y=kax-a²-5a ①②からyを消去して整理すると, x²-(ka+5)x+(a²+5a+6)=0 =4(k-2) (6k-13) であるから, D2<0より、 ③の判別式をDとすると, D₁ = (ka+5) ²-4 (a²2+5a+6)=(k²2—4)a²+2(5k-10)a+1 であり、「すべての実数a に対して, lがCと異なる2点で交わる条件」は, 「すべての実数a に対して, D1 > 0 が成り立つ条件」 x=α すなわち, 「すべての実数a に対して, (k²-4)a2+2(5k-10)a+1>0が成り立つ条件」 を考えればよい. ここで, f(a)=(k2-4)a2+2(5k-10)a+1 (=D1) とする. (ア)²-4<0のとき f(a) f(a) は上に凸の放物線となり、条件を満たさない。 (イ)²40 すなわちんく - 2,2くんのとき f(a) のグラフは下に凸の放物線である . f(a) のグラフが横軸と共有点をもたなければよいか ら, f(a) = 0 の判別式を D2 とすると,D2<0で あればよい, よって, -=(5k-10)²-(k²-4).1 =4(6k²-25k+26) 2<k<lo (k<-22<k を満たす) (ウ)k=2のとき C x=B f(a) = 1 であるから、すべての実数」に対して A (ア)²-4<0のとき f(a) (イ) k²4>0のとき f(α) を平方完成して, 頂点に注目して考えるこ ともできるが,平方完成の計算が大変なので、 判別式を利用した方がよい > a f(a) →0 O (ウ) k=2のとき k= f 以上よ (2) ③ C である が成り S S (1 解説 「6 挑戦し 試本番 本門 るが、 とき であ て扱 れを 文系

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