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数学 高校生

青チャートの数IIの不等式の証明の質問です。(3)が全然分かりません。何故緑線の式と赤線の式をかけてるんですか?

(1) 実数 a, bがa>0, b>0, ab=6を満たすとき, 3a+86の最小値は ]である。 2 (2) x+2x+ 2 +2 は, x=7| x+2 ]のとき, 最小値イ ]をとる。ただし, x>0と x (3) x>0, y>0, >0とする。 1 2 3 のとき,x+2y+3zの最小値を求めよ。 (1), (3) 神奈 X y る 1 2 (3)(x+2y+3z)(-+ 3 x y x 2 y x る =14+20 x y y x ++-から エ+2y+3=-414+2(+)+年+)+(+) 1 2 3 4 x>0, y>0, z>0であるから,(相加平均)2(相乗平均)により 2+ー22, =2, る+ジと =2, y *+る2, =2 る x 2 x この3つの不等式の等号は,それぞれと x-2のとき成立するから,x=y=z のときすべての等号が x 2 そx=y=zとx>0, y>0, z>0から x y y 之 x x=y=z 成立する。 1 このとき、 2 3 1 6 1 3 テ*ーから - 1 そ x x y 4 4 4 X X x よって x=y=z=24 したがって,x+2y+3z は,x=y=z=24 のとき最小値 24+2-24+3-24=144 をとる。 別解 x>0, y>0, z>0 であるから,コーシー·シュワルツの|←(a?+6°+c°) ×(x?+y°+z?) 2(ax+by+cz)° 等号成立は,ay= bx, bz=cy, cx=azのとき。 不等式により {(Vx)+((2y)+((3z)} 2( +2y 3 +V3z y Vx 2 すなわち(+2+3(++)(1+2+3" y よって (x+2y+3z)- 26° ゆえに x+2y+3z2144 1 等号は,/x:2y:/32 2 3 そこれから x=y=z X Vy Vz 1 かつ 2 3 1 三 y 2 4 すなわち,x=y=z=24 のとき成り立つ。 したがって,求める最小値は 144

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数学 高校生

72の解説で、長方形の長さが4x_1+4y_1=20で表せる理由がわかりません。

4STEP数学Ⅲ のを①に代入して 20 3x,?+4(5-x)=48 熊点間の距離が6であるから 2V5--6 整理すると 7x,-40x,+52=0 (x)-2)(7x, - 26) = 0 よって =16 26 *=2, 7 ゆえに ゆえに よって、求める方程式は 3V3 25 16 の 24(0 ) (- りを通るから 品- これらは0<れくイを満たす。 のから,;=D2のとき 26 のとき 7 リ=5-2=3。 27 =1 20 =5-26 学 よって,長方形の2辺の長さは 4a 1 11 19 1 1 について解くと 9' 6? 4と6 または 52 と よって a'=9, b'=4 =1 73 第1象限にある長方形の頂点をP(x, | ゆえに,求める方程式は + 方形の面積を S とすると 71 点Pの座標票を (x, y) とすると S=2x,×2y=4x,y 72=(x-2)°+y?2 · 0 p2 =1 4 また 0<x」くa, 0<くり Pは楕円上にあるから X,? Pは楕円上にあるから 9 よって1-) の =1 ………の a? 29 >0, >0であるから, 相加平均と相多 2 2 w0であるから a? これを解くと -3<x<3 平均の大小関係により のをOに代入して 2 Xj° ドー(-2F+4(1-部)-が一-4r+8 x y -N2 a? 62 a? 62 のを代入して,両辺に 2ab を掛けると 18)2 4 4x,1S2ab 1>0であるから, 12が最小のとき!も最小, 1° が最大のとき1も最大となる。 3より,1?はx=3 で最小値1, x=-3で最大 値25をとる。 よって,距離1の最小値はVI=1, すなわち S<2ab 2 等号は a? のとき成り立つ。 29 この等式と0を連立して解くと a X 2 b yュニ2 最大値は V25 =5 000 72 第1象限にある 長方形の頂点の座標を (), )とすると よって,長方形の2辺の長さが、2a, V2bの とき,面積は最大値 2abをとる。 別解(第2節で学ぶ媒介変数表示を利用) 長方形の頂点のうち,第1象限にあるものは 2/3 (x, Yi) x,? 16 P(acos0, bsin0)(0<0<号 12 O 0<x」<4, とおける。長方形の面積をSとすると 0<y<2/3 -2/3 S=2acos0.26sin@ よって 3x,?+4y,?=48 長方形の周の長さが 20 であるから =2ab-2sin 0 cos6 =2absin20 01 4x1+4y1=20 ゆえに よって,Sは20=- Dすなわち0=ーのとき最 2 1=5-x 大値2ab をとる。 4

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