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■43117 / inTopicNo.1)  範囲の図示
  
□投稿者/ army 一般人(15回)-(2010/12/06(Mon) 18:23:29)
    正の実数sとtを用いて、
    x=s+t,y=st+1/t
    とするとき、xとyの関係をxy平面上に図示するという問題です。
    1/tが無ければ簡単ですが、今回はちょっと戸惑っています。
    取り敢えずs=x-t (但し0<t<x) としてyに代入して、
    y=t(x-t)+1/tとなりました。
    yをy(t)として考えると難しそうなので、y(x)で考えてみました。
    tを動かして行って、そのたびに描かれる直線y=t(x-t)+1/tのグラフ
    (但し範囲は第一象限においてt<x)の通過するところ、つまりy>1/x
    を答えとしました。
    模範解答は持っていないので皆さんのご指摘を求めたいのですが、
    どなたかご教授願えませんか。
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■43119 / inTopicNo.2)  Re[1]: 範囲の図示
□投稿者/ X 一般人(26回)-(2010/12/07(Tue) 20:44:46)
    2010/12/07(Tue) 21:16:38 編集(投稿者)

    こちらの方針でも解答は
    y>1/x (x>0)
    とはなりますが、その方針では
    >>y=t(x-t)+1/t
    が領域
    y>1/x(x>0)
    を全て埋め尽くすことができるのかが不明ですので
    解答としては不十分だと思います。

    x=s+t (A)
    y=st+1/t (B)
    としてこちらの方針を。
    横軸にt、縦軸にsを取った(A)(B)のグラフを考え、
    これらが第一象限で交点を持つ条件を考えます。
    但し(B)のグラフを描く場合は
    s=y/t-1/t^2
    と変形して微分し、t>0における増減表を描く必要があります。
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■43125 / inTopicNo.3)  Re[1]: 範囲の図示
□投稿者/ 黄桃 一般人(1回)-(2010/12/09(Thu) 00:55:01)
    この方針でよさそうです。厳密に書くなら、次のような感じでしょうか。

    「(x,y)に対して x=s+t,y=st+1/t となるような s,t>0 が存在するような領域」
    ⇔「(x,y), x>0 に対して y=v(x-v)+1/v となるようなv, 0<v<x が存在する領域」
    ⇔{(x,v(x-v)+1/v)| 0<v<x} (0<v<x なら x>0 は当たり前)

    0<v を1つとって固定し、このvに対して
    f_v(x)=v(x-v)+1/v
    とおけば、f_v(x)はxに関する1次関数で、傾きv>0 より、v<x において 1/v より大きいすべての値をとる。よってf_v(x)の値域(x>v)は 1/vより大きい値全体である。...(*)

    したがって、
    {(x,v(x-v)+1/v)| 0<v<x}
    ={(x,y)| 0<v<x, 1/v<y}
    となります。

    ここで、「0<v<x かつ 1/v<y」ならば、y>0、よって、xy>vy>1となり、また、
    「xy>1 かつ x>0(y>0でもよい)」ならば y>0 であり、1/y>0 でもあるから(xy>1 よりx>1/yなので)、x>v>1/y>0となるvが存在し(例えば v=(1/2)(x+1/y), vはxと1/yの中点)、1/v<y, 0<v<x となるので、...(**)

    {(x,y)| 0<v<x, 1/v<y}
    ={(x,y)| xy>1, x>0} (x>0の代わりにy>0でもよい)
    である。

    以上で(**)の部分をグラフを書いて「図より」でいいかどうかは微妙で、説明不足とされる可能性が高いです。
    もし、その(*)でxを固定してvを動かし、vの関数g(v)=v(x-v)+1/v (0<v<x) の値域が 1/x より大きい数全体になる、と述べてあれば(**)の議論をせずに一気に結論にいけます(0<v<x でg(v)>1/v>1/x であり、lim[v→x]g(v)=1/x, lim[v→+0]g(v)=+∞ であるから g(v)の連続性より、くらいの理由でいいでしょう)。
    こちらとの区別ができていないようにも見えますので、答案としては多少の減点(説明不足か誤解か両方か)になる可能性大と思います。
    ご自分の勉強のためで、上記のことを理解しているなら(うまく数式で表現できなかっただけなら)かなりいい線ではないでしょうか。

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■43128 / inTopicNo.4)  Re[2]: 範囲の図示
□投稿者/ army 一般人(16回)-(2010/12/09(Thu) 13:49:40)
    黄桃さん、ありがとうございました。よく分かりました。
    Xさん、最初に回答していただきありがとうございました。
    教えていただいた解法で解こうとしていますが、なかなか苦戦しております。
    まず(B)のグラフを描くのが大変です。描いた後はこれと(A)が交わる条件
    を考えるわけですが、繁雑になりませんか。かと言って(A)と(B)からs,t何れか
    を消去して解の存在条件を考えるにしても結局y=t(x-t)+1/tの形になりますし
    三次方程式の判別式を駆使してもなかなか難しそうです。
    Xさんの解法を詳しく教えていただけますでしょうか。

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■43130 / inTopicNo.5)  Re[3]: 範囲の図示
□投稿者/ army 一般人(17回)-(2010/12/09(Thu) 15:56:25)
    自己解決しました。皆様ありがとうございました。
解決済み!
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