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数学 高校生

解答と読んでもなんでこうゆう事をしなきゃいけないのとかが分かりません。教えていただきたいです。

重要 例題119 2変数関数の最大·最小 (4) OOOO0 宝数x, yがx°+y?=2 を満たすとき, 2x+yのとりうる値の最大値と最小値を 求めよ。また,そのときのx, yの値を求めよ。 [類南山大) 基本 98 指針>条件式は文字を減らす方針でいきたいが, 条件式x°+y°=2から文字を減らしても, 2x+yはx, yについての1次式であるからうまくいかない。 そこで,2x+y=tとおき, これを条件式とみて文字を減らす。 計算しやすいように y=t-2x として yを消去し, x+y?=2 に代入すると x+(t-2x)°=2 となり, xの2次方程式 になる。 この方程式が実数解をもつ条件を利用すると, tのとりうる値の範囲が求められる。 Rot 実数解をもつ→ D20 の利用。 ーバグのグ のグラフか CHART 最大·最小 =t とおいて, 実数解をもつ条件利用 THAHO 解答 2x+y=tとおくと の 参考 実数 a, 6, x, yにつ いて,次の不等式が成り立つ (コーシー·シュワルツの不 等式)。 >x [S) ソ=t-2x これをx+y°=2に代入すると x°+(t-2x)°=2 5x2-4tx+t?-2=0 整理すると このxについての2次方程式②が実数解をもつための条件は, 2の判別式をDとすると [等号成立は ay=bx] D20 a=2, b=1を代入すると D ここで ニ=(-2t)-5(-2)=-(2-10)さるあり ( x°+y?=2 であるから 文モー (2x+y)°<10 よって>-E D20から t2-10<0 これを解いて ー/10 Sts/10 ち 10 <2x+y<V10 -4t _1 2t (等号成立はx=2yのとき) このようにして,左と同じ答 えを導くことができる。 t=+V10 のとき D=0 で, ② は重解x= をもつ。 5 2-5 t=±/10 のとき x=± 5 2/10 /10 のから y=± 5 (複号同順) したがって x= 5 2/10 10 のとき最大値、10 5 ソミ xミー 5 2/10 V10 のとき最小値 -V10 5 ま ソミー

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数学 高校生

❗️マークのところが全く分かりません わかりやすく解説お願いします

重要 例題118 2変数関数の最大·最小 (3) 186 O0000 x, yがx°+2y=1を満たすとき, ら*+y°の最大値と最小値, およびその のx, yの値を求めよ。 基本8 条件式を利用して, 文字を減らす方針でいく。このとき, 次の2点に注意。 [1] 計算しやすい式になるように, 消去する文字を決める。 日「 D.139 例題 86 は条件式が1次だったが、 2次の場合も方針は同じ。 ここでは,条件式をy=(1-x) と変形してx+yに代入するとよい。 [2] 残った文字の変域を調べる。 12 2 ー(実数)°>0 一 y=(1-x)で,y20であることに注目。 CHART 条件式 文字を減らす方針で 変域に注主意 解答 x°+2y°=1から yー(1-x) の 条件式は x, yともに2次 計算する式は ロy20であるから 1-x°20 -1Sx<1 のを代入すると ゆえに(x+1)(x-1)<0 よって 2 f(x)+ xが1次,yが2次 1 5 であるから, yを消去する しかない。 2 8 最大 ォャーー 1 1 2t4 2 -1 2 0 い xの2次式一 基本形に直す。 1 2 1 1 \2 最小 x 2 8 1 2 これをf(x) とすると, ② の範囲で f(x) はx= で最大値 5 x=-1で最小値 ー号をとる。 8 2 のから 2 のと ー --厚- ソ=+ 2 3 =土 16 イy=±(1-) x=-1のとき yパ=0 4 ゆえに ソ=0 したがって(x, y)=( 土)のとき最大値 5 V6 8 (x, y)=(-1, 0)のとき最小値 - - 2 116l 1|2 II

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数学 高校生

下線部の部分、「x、yは実数であるから」とありますが、なぜ実数であると言い切れるのかが分かりません。 教えていただきたいです!

指針>(1) 特に条件が示されていないから, x, yは互いに関係なく値をとる変数である。 1 x, yのうちの一方の文字 (ここではyとする)を定数と考えて, Pを生 よって, Qはx-y+2=0, y+1=0のとき最小となる。 期 140 重要 例題87 2変数関数の最大·最小 (2) (1) x, Yの関数P=x"+3y?+4x-6y+2の最小値を求めよ。 (2) x, yの関数Q=x°-2xy+2y?-2y+4x+6の最小値を求めよ。 なお,(1), (2) では, 最小値をとるときのx, yの値も示せ。 重 (1 (2 (1) 類豊橋技科大,(2) 類 摂南大 指 このようなときは, 次のように考えるとよい。 2次式とみる。そして, Pを基本形a(xーカ)+qに変形。 2 残ったq(yの2次式) も, 基本形6(yーr)+s に変形。 3 P=aX'+by?+s (a>0, b>0, sは定数)の形。 →PはX=Y=0のとき最小値sをとる。 (2) xy の項があるが, 方針は(1) と同じ。 Q=alx-(by+c)}°+d(y-r)°+sの形に CHART 条件式のない2変数関数 一方の文字を定数とみて処理 解答 (1) P=x*+4x++3y?-6y+2 =(x+2)-2"+3y-6y+2 =(x+2)°+3(y-1)-3·1-2 =(x+2)°+3(y-1)-5 x, yは実数であるから よって, Pはx+230, y-1=0のとき最小となる。 x=-2, y=1のとき最小値-5 (まず,x について基 次に,yについて基 4P=aX?+bY?+sの形 (x+2)?20, (y-1)"No (実数)20 イx+2=0, y-1=0を x=-2, y=! ゆえに と (2) Q=x°-2xy+2y?-2y+4x+6 =x-2(y-2)x+2y?-2y+6 = (x-(y-2)}?-(y-2)?+2y?-2y+6 =(x-y+2)°+y°+2y+2 全 イx?+●x+■の形に。 (まず, x について基料 イ次に, yについて基す 1Q=aX?+bY?+sの 4(実数)20 x, yは実数であるから (x-y+2)*20, (y+1)?20 x-y+2=0, y+1=0 を解くと x=-3, y=-1 =-3, y=-1のとき最小値1 ゆえに 4最小値をとるエ。 y 連立方程式 の解。

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