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■34902 / inTopicNo.1)  最大値・図形絡み
  
□投稿者/ 数学勉強中 一般人(1回)-(2008/08/06(Wed) 20:45:22)
    実数aが与えられたとき、x+y≦aを満たすx,yに対して、-x^2-y^2+2x+2yがとる最大値をf(a)とする。f(a)を求めよ。

    自分は以下の3通りの方針で解こうと試みたのですが、いずれも不発。失敗してしまいました。もしよろしかったら、それぞれの方針の欠点を指摘してもらえないでしょうか?それと、別に「解答」のヒントを教えてください_(_^_)_

    (方針1)
    (与式)=kとおくと、円の方程式ができる
    すなわち(x-1)^2+(y-1)^2=2-k
    これと条件y≦-x+aを考察。未知数がa,kと2つあるのでどちらか一方を固定して動かす(半径が大きくなるように)

    (方針2)
    与式が対称式であることに着目してx+y=u,xy=vとおいて考察。
    しかし、x,yは実数とは限らないので判別式の実数解条件が使えず挫折。

    (方針3)
    ベクトルで考える。すなわち↑u=(1,1),↑v=(x,y)とおくと
    ↑u・↑v=x+y≦a
    与式を↑u,↑vで表すと
    -│↑v│^+2↑u・↑v
    =-(↑v-↑u)^2+│↑u│^2
    =・・・・・

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■34909 / inTopicNo.2)  Re[1]: 最大値・図形絡み
□投稿者/ miyup 大御所(507回)-(2008/08/06(Wed) 23:35:07)
    No34902に返信(数学勉強中さんの記事)
    > 実数aが与えられたとき、x+y≦aを満たすx,yに対して、-x^2-y^2+2x+2yがとる最大値をf(a)とする。f(a)を求めよ。

    > (与式)=kとおくと、円の方程式ができる
    > すなわち(x-1)^2+(y-1)^2=2-k
    > これと条件y≦-x+aを考察。

    方針1で a≧2、a<2 と場合分けして考えればいいと思います。

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■34910 / inTopicNo.3)  Re[2]: 最大値・図形絡み
□投稿者/ 数学勉強中 一般人(2回)-(2008/08/06(Wed) 23:41:22)
    a≧2、a<2 と場合分けして考えればいいと思います。

    とありますが、どうしてそのような条件が見出されるのでしょうか?
    まだ解答の指針が掴めていない状況ですので、もう少し詳しく教えてくれませんか?
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■34911 / inTopicNo.4)  Re[3]: 最大値・図形絡み
□投稿者/ miyup 大御所(508回)-(2008/08/07(Thu) 00:19:19)
    No34910に返信(数学勉強中さんの記事)
    > a≧2、a<2 と場合分けして考えればいいと思います。
    >
    > とありますが、どうしてそのような条件が見出されるのでしょうか?

    「領域 x+y≦a 内に円(x-1)^2+(y-1)^2=2-k…@ の全部または一部が含まれる」…A
    ように半径√(2-k) (ただし k≦2)の値の範囲を定めればよい。

    円の中心(1,1)を直線 x+y=a…A が通るとき a=2 であり
    a≧2 であれば、Aは無条件でOKですが
    a<2 だと、まず@とAが接する時の円の半径を求めることになります。
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■34912 / inTopicNo.5)  Re[4]: 最大値・図形絡み
□投稿者/ 数学勉強中 一般人(3回)-(2008/08/07(Thu) 00:27:13)
    > a<2 だと、まず@とAが接する時の円の半径を求めることになります。

    点と直線の距離の公式より
    接する⇔(a-2)/(√2)

    となりますが、ここから円の半径が最大となるときを関連付けようとすると…

    正直、ここまで教えてくださっても方針が見えないのですが・・・(泣)

    アドバイスお願いします

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■34924 / inTopicNo.6)  Re[5]: 最大値・図形絡み
□投稿者/ miyup 大御所(509回)-(2008/08/07(Thu) 17:25:46)
    No34912に返信(数学勉強中さんの記事)
    >>a<2 だと、まず@とAが接する時の円の半径を求めることになります。
    >
    > 点と直線の距離の公式より
    > 接する⇔(a-2)/(√2)

    |a-2|/(√2)≦√(2-k)
    あとは両辺2乗して k について解きます。
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