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■16 / inTopicNo.1)  最大値をもとめる問題がわかりません
  
□投稿者/ まもる 一般人(1回)-(2005/04/10(Sun) 12:05:51)
    高校3年です。
    問題集を解いていてわからない問題があったので、教えてください。
    x^2+y^2=1 を満たすx,yで3x+yの最大値を求めよ。
    という問題ですが、どのように解けばいいのでしょうか。
    よろしくお願いします。
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■17 / inTopicNo.2)  Re[1]: 最大値をもとめる問題がわかりません
□投稿者/ ガージ 一般人(1回)-(2005/04/10(Sun) 14:35:56)
    2005/04/10(Sun) 14:37:24 編集(投稿者)

    いろいろなとき方があります。

    (1)二文字変数一文字消去
    3x+y=kとおいてy=k−3xをx^2+y^2=1に代入
    10x^2−6kx+k^2−1=0
    xは実数として存在するのでその存在条件から(判別式)≧0がいえます。

    (2)パラメータ
    x^2+y^2=1なのだからx=cost, y=sint(0≦t<2π)とおけます。

    3x+y=3cosx+sint=√10sin(t+α) ただしcosα=1/√10,sinα=3/√10と合成できる。
    あとは三角関数の最大最小問題です。

    (3)図形的解法
    @x^2+y^2=1の図を描くA3x+y=kの直線を描いてkを動かす。
    @とAの共有点が存在するようなkのうち最大、最小のものを求めればよいです。

    (4)コーシーシュワルツの不等式
    (a^2+b^2)(c^2+d^2)≧(ac+bd)^2 等号はa:b=c:dのとき成立
    という不等式をコーシーシュワルツの不等式といいます。
    これにa=x、b=y、c=3、d=1を代入すれば
    (x^2+y^2)(3^2+1^2)≧(3x+y)^2 等号はx:y=3:1のとき成立
    となって最大、最小がわかるのです。
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■19 / inTopicNo.3)  Re[2]: 最大値をもとめる問題がわかりません
□投稿者/ まもる 一般人(2回)-(2005/04/10(Sun) 16:38:43)
    No17に返信(ガージさんの記事)
    > 2005/04/10(Sun) 14:37:24 編集(投稿者)
    >
    > いろいろなとき方があります。

    ガージさん。いろいろなとき方を教えてくれてありがとうございます。

    (2)より最大値は√10ですね。
    (1)の方法でも解いてみました。同じく答えは√10になりました。

    いろいろな解き方があるのですね。とても勉強になりました。
解決済み!
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■20 / inTopicNo.4)  Re[3]: 最大値をもとめる問題がわかりません
□投稿者/ 豆 一般人(1回)-(2005/04/10(Sun) 20:21:38)
    No19に返信(まもるさんの記事)
    終わったようですが、あえて別の方法(式の変形)も示しておきます。
    (3x+y)^2+(x-3y)^2=10(x^2+y^2)=10
    (3x+y)^2=10-(x-3y)^2≦10
    ∴3x+y≦√10

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