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記事No.33813に関するスレッドです

大学受験数学です。 / ゆきり
授業で当てられて、次の授業でみんなのまえで解かなければならないのですが、わかりません。解説お願いします。
No.33813 - 2015/10/27(Tue) 23:40:22

Re: 大学受験数学です。 / IT
x=p+qで,p≧0,q≧0よりx≧0,またr≧0,p+q+r≦1よりx≦1
すなわち0≦x≦1,同様に0≦y≦1(必要条件)
q,rをx,yで表す
 q=x-p=x-{xy+k√(x(1-x))√(y(1-y))}≧0
 r=y-p=y-{xy+k√(x(1-x))√(y(1-y))}≧0
移項して
 x(1-y)≧k√(x(1-x))√(y(1-y))…?@
 y(1-x)≧k√(x(1-x))√(y(1-y))…?A

p+q+r=x+y-p=x+y-xy-k√(x(1-x))√(y(1-y))≦1
x+y-xy-1≦k√(x(1-x))√(y(1-y))
(1-x)(1-y)≦k√(x(1-x))√(y(1-y))…?B

(1) k=1のとき

不等式?@?Aは両辺0以上で、左辺同士の積=x(1-x)y(1-y)=右辺同士の積
よって x(1-y)=√(x(1-x))√(y(1-y))=y(1-x)
したがって x=y (必要条件)

逆にx=yかつ0≦x≦1のとき
 p=xy+√(x(1-x))√(y(1-y))=x^2+x(1-x)=x≧0
 q=x-p=0≧0,r=y-p=0≧0,p+q+r=x≦1

よって,求める領域は(x=yかつ0≦x≦1)

(2) k=1/2のとき
x(1-y)≧(1/2)√(x(1-x))√(y(1-y))…?@
y(1-x)≧(1/2)√(x(1-x))√(y(1-y))…?A
(1-x)(1-y)≦(1/2)√(x(1-x))√(y(1-y))…?B

x=0またはx=1またはy=0またはy=1のとき、
  ?@?Aともに成立.
 ?Bが成立するのはx=1またはy=1のとき

0<x<1かつ0<y<1のとき
  ?@?A?Bの両辺は正
  ?@の両辺を2乗すると
  (x^2)(1-y)^2≧(1/4)x(1-x)y(1-y)
x(1-y)>0なので、x(1-y)≧(1/4)(1-x)y
  展開・移項し整理 x-xy≧(1/4)y-(1/4)xy
4x≧(3x+1)y
  同様に?Aより、 4y≧(3y+1)x
  ?Bの両辺を2乗すると
  ((1-x)(1-y))^2≦(1/4)x(1-x)y(1-y)
(1-x)(1-y)>0なので、(1-x)(1-y)≦(1/4)xy

  よって求める領域は
  (x=1かつ0≦y≦1)と(y=1かつ0≦x≦1)と
  (0<x<1かつ0<y<1かつ4x≧(3x+1)yかつ4y≧(3y+1)xかつ(1-x)(1-y)≦(1/4)xy)
   式は適当に変形してください。 

(3) k=-1/2のとき
 x(1-y)≧-(1/2)√(x(1-x))√(y(1-y))…?@
 y(1-x)≧-(1/2)√(x(1-x))√(y(1-y))…?A
 (1-x)(1-y)≦-(1/2)√(x(1-x))√(y(1-y))…?B

 0≦x≦1かつ0≦y≦1で
  ?@?Aは成立
  ?Bが成立するのは両辺=0のとき、すなわちx=1またはy=1のとき

 よって求める領域は(x=1かつ0≦y≦1)と(y=1かつ0≦x≦1)

答案は、必要十分条件の確認などもう少し明示する必要があるかも。

No.33816 - 2015/10/28(Wed) 01:26:41