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数学 高校生

なんで等号が成り立つときが最小となるのか説明を読んでも分からなくて詳しく教えてほしいです。

★★★ めよ。 とその 数の 小 を残した 直す 5 30+ 1214 例題 78 2変数関数の最大・最小) 宝 xyが実数の値をとりながら変化するとき,P=x-2xy+3y²-2x+10y +1 の最小値,およびそのときのx,yの値を求めよ。 例題77との違い fxとyの関係式がないから, 1文字消去できない。 るから 消去す 関数 縦軸 主意 =(x-y-1)+2y2 +8y ={x-(y+1)}- (y + 1) + 3y2 + 思考プロセス 見方を変える lxとyがそれぞれ自由に動くから考えにくい。 ① yをいったん定数とみるxの2次関数 P=x'+x+の最小値を (yを固定する) ②y を変数に戻す ( y を動かす ) yの式で表す。 m =(yの式) の最小値を求める。 Action» 2変数関数の最大・最小は, 1変数のみに着目して考えよ Pをxについて整理すると P = x2 -2xy +3y2 - 2x + 10y +1 = x2-2(y+1)x +3y2 + 10y + 1 全国 3 求める 10y +1 ( (02) ら =(x-y-1)2+2(y+ 2)2-8 xyは実数であるから (x-x-1)2 ≧ 0, 等号が成り立つのはx-y-1 = 0 かつ y + 2 = 0 すなわち x = -1, y = -2 2(y+2) ≧0 +(-S)D=2 +5 より, Pは最小値 -8を xについての2次式とみ て, 平方完成する。 yは 定数とみて考える。 yを定数とみたときの最 小値はm= 2y2+8y この最小値を考えるため, さらに平方完成する。 【実数) 20 HPの2つの()内が 0となるとき, (0)2+2(0)2-8=-8 2次関数の最大・最小 +2 6 3 2 のときである。 とる。 したがって x=-1,y=-2 のとき 最小値-8 + Point... 式の見方を変える をαに置き換えて例題 78 を書き直すと,次のような問題になる。 xの2次関数 y=x-2(a+1)x+32 + 10g +1 について (1)最小値をαの式で表せ。 20 (2)αの値が変化するとき, (1) で求めた最小値 m の最小値を求めよ。 解 (1) y={x-(a+1)} +2a2+8a より .0 そのグラフは、頂点 (a + 1, 24 +84) 下に凸の放物線であるから 最小値 m = = 2a² +8a (2)=2a2+8a=2(α+2)2-8 より mは α = -2 のとき,最小値-8をとる。 ■ 78 x, y が実数の値をとりながら変化するとき, P=2x2+2xy +y-6x の最小値およびそのときのx,yの値を求めよ。

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数学 中学生

(3)について質問です。なぜz=3x-15になるのですか?途中式の+15はどういう意味なのですか?

y=2 =タのと Pは AD 5×AP= 3-12): cm) -3= m Eo ような える。 (2) k=3n(n 数)として xの変域を を求めなさい。 12 右の図のように,水平に置かれた直方体状の容器 があり、その中に底面と垂直な長方形のしきりが ある。 しきりで分けられた底面のうち、頂点Qを ふくむ底面をA, 頂点Rをふくむ底面をBとし、 Bの面積はAの面積の2倍 である。管a を開くと, A側から水が入り,管bを を分連 amとしたとき、αがとることのできる値の範囲 012345678910 P 40 cm 30 cm R Q x分後 y (cm) O 0 ... 6 10 15 20 40 ア ... 30 イ P C て表す。 10 (1) BC あり、 点P の速さで動く 注意する。 (2)x=9) y30 だから のとき点は にあることがわ 12 (1) x10 のとき, B側の水面の高さは、 B側に入る水の高さ とA側から流れ込 んでくる水の高さの 和となる。 開くと, B側から水が入る。 a b の1分間あたりの給水量は同じで, 一定である。 A側の水面の高さは辺 QP で測る。 いま, a とを同時に 開くと, 10分後にA側の水面の高さが30cm になり, 20 分後に容器 が満水になった。管を開いてから x 分後のA側の水面の高さをycm と すると, xとyとの関係は上の表のようになった。 ただし, しきりの厚 さは考えないものとする。 (1)表のア, イにあてはまる数を求めなさい。 (2)次の①②の変域のときとりとの関係を式で表しなさい。 ① 0≦x≦10 のとき ② 15≦x≦20 のとき [岐阜一改] Check! 自由自在 -8 yar 診理 断解 容積とグラフにつ いての問題には, 他にも段差のある 容器や給水と排水 などいろいろなパ ターンがある。解 き方を確認してお こう。 断テスト③ (3)B側の水面の高さは辺RS で測る。 管を開いてから容器が満水になるま での間で A側の水面の高さとB側の水面の高さの差が2cmになる ときが2回あった。管を開いてからそれぞれ何分何秒後でしたか。

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