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■5002 / inTopicNo.1)  √の問題です。
  
□投稿者/ まみまみ 一般人(10回)-(2005/10/28(Fri) 07:01:40)
    どなたか分かった方いましたらお願いします!!

    x>0、y>0で2x+3y=5を満たすとき、√(2x)+√(3y)の最大値は(ア)であり、そのときのx,yの値は(ィ)である。
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■5003 / inTopicNo.2)  Re[1]: √の問題です。
□投稿者/ X 大御所(256回)-(2005/10/28(Fri) 10:03:05)
    No5002に返信(まみまみさんの記事)
    > どなたか分かった方いましたらお願いします!!
    >
    > x>0、y>0で2x+3y=5を満たすとき、√(2x)+√(3y)の最大値は(ア)であり、そのときのx,yの値は(ィ)である。

    条件付の2変数関数の最大値・最小値を求める場合は、条件式を用いて一方の変数を関数から消去して1変数関数で考えるのが基本です。
    その際、条件式から、消去しない変数の定義域を必ず求めておきましょう。

    2x+3y=5
    より
    y=(5-2x)/3 (A)
    ここで
    y>0
    ゆえ
    (5-2x)/3>0
    ∴x<5/2
    これとx>0ととの共通範囲を取って
    0<x<5/2 (B)
    (A)を用いると
    √(2x)+√(3y)
    =√(2x)+√(5-2x)
    となるから、これをf(x)と置くと
    f'(x)=1/√(2x)-1/√(5-2x)
    ={√(5-2x)-√(2x)}/√{2x(5-2x)}
    ={(5-2x)-2x}/[√{2x(5-2x)}{√(5-2x)+√(2x)}]
    =(5-4x)/[√{2x(5-2x)}{√(5-2x)+√(2x)}]
    よって(B)におけるf(x)の増減を考えるとf(x)は
    x=5/4のとき、最大値√10
    を取ることが分かりますので(A)より、問題の式の
    最大値は√10(このとき、(x,y)=(5/4,5/6))
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■5004 / inTopicNo.3)  Re[2]: √の問題です。
□投稿者/ X 大御所(257回)-(2005/10/28(Fri) 10:20:13)
    2005/10/28(Fri) 10:25:06 編集(投稿者)

    別解)
    (こちらだと数Iの範囲で解けます。)
    √(2x)=X,√(3y)=Yとおくと問題は
    X^2+Y^2=5 (X>0,Y>0) (A)
    のとき
    X+Y (B)
    の最大値
    を求めることに帰着します。
    そこで
    X+Y=k (C)
    と置いて、横軸Xに縦軸にYを取った平面上で(A)(C)のグラフを考えていきます。
    すると
    (C)はY切片がk、傾きが(-1)の直線
    (A)は原点を中心とする、半径5の弧の内、中心角が90°、端点が(√5,0),(0,√5)(但しこれらの点は(A)に含まれません)であるもの
    となります。(グラフを描きましょう。)
    よってkは(A)と(C)が接するとき、言い換えれば(C)と原点との距離が(A)の半径である√5のときに最大になりますので、点と直線との間の距離の公式から、このときのkについて
    |k|/√(1^2+1^2)=√5
    グラフよりk>0であることに注意するとこれより
    k=√10
    よって問題の式の最大値は√10
    このとき、(A),(C)を連立で解くと
    (X,Y)=(√(5/2),√(5/2))
    よって
    (√(2x),√(3y))=(√(5/2),√(5/2))
    であるから
    (x,y)=(5/4,5/6)
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■5008 / inTopicNo.4)  Re[1]: √の問題です。
□投稿者/ だるまにおん 大御所(490回)-(2005/10/28(Fri) 18:28:06)
    コースィーシュワルツの不等式より10=(1+1)(2x+3y)≧(√(2x)+√(3y))^2 ゆえに√(2x)+√(3y)の最大値は√10
    等号は1:1=2x:3yのときですね。
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■5010 / inTopicNo.5)  Re[2]: √の問題です。
□投稿者/ X 大御所(259回)-(2005/10/28(Fri) 18:44:32)
    >>だるまにおんさんへ
    今は大学受験でコーシ=シュワルツの不等式を使ってもよいのでしょうか?。
    実は高1のとき、私はこれを授業で習ったのですが、高1のときの対外模試でこれを使ったら減点された経験がありますので。
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■5014 / inTopicNo.6)  Re[3]: √の問題です。
□投稿者/ だるまにおん 大御所(492回)-(2005/10/29(Sat) 02:18:00)
    やはり、意図的にシュワルツの不等式を使うのを避けていらしたんですね。横から失礼しました。
    私の学校の、数学の教師は使っても良いと言っていますし、それに、
    学校で使用している(少し発展的な)問題集にもシュワルツの不等式による
    解法が堂々と載っていますので、私は使っても良いのではないかと考えています。
    まぁ、阿呆な高校生が使っても良い、と言っても何にもならないわけですが・・・

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■5018 / inTopicNo.7)  Re[4]: √の問題です。
□投稿者/ X 大御所(260回)-(2005/10/29(Sat) 10:00:35)
    >>やはり、意図的にシュワルツの不等式を使うのを避けていらしたんですね。横から失礼しました。

    いいえ、そんな大層なことではありませんよ。恥ずかしながら、私はだるまにおんさんの解法は思いつきませんでした。
    ただ、もし思いついた場合は、「検算程度で使って下さい」という意味の但し書きはしようと思っています。
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