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記事No.61465に関するスレッドです

最大値と最小値 / kitano
数学の問題について。

x,yが、x^2+2y^2≦8
x^2−y^2≧2
x>0
を満たして変化するとき、z=x+yの最大値、最小値を求めよ。

丸投げで申し訳ありません。私の考え方は後ほどupします


※ まず、正解からお伺いしたいです。

何卒、宜しく御願い致します

KITANO

No.61461 - 2019/09/22(Sun) 10:45:36

Re: 最大値と最小値 / X
方針を。
問題の不等式を満たす領域を図示し、その中に
z=x+y (A)
を直線として描き入れます。
領域の境界線のうち、
楕円
x^2+2y^2=8 (B)
と双曲線
x^2-y^2=2 (C)
のx>0における交点
P(2,√2),Q(2,-√2)
を考え、
Pにおける(B)の接線の傾きと
(A)の傾きの大小関係
及び
Qにおける(C)の接線の傾きと
(A)の傾きの大小関係
に注目して
(A)が件の領域のどの部分を通るときに
y切片であるzが最大、最小になるかを
考えます。

こちらの計算では
最大値は2+√2(このとき(x,y)=(2,√2))
最小値は2-√2(このとき(x,y)=(2,-√2))
となりました。

No.61462 - 2019/09/22(Sun) 11:42:31

Re: 最大値と最小値 / らすかる
zの最大値や最小値は、直線x+y=zがx^2+2y^2=8またはx^2-y^2=2に接するときか、
あるいは直線x+y=zが2曲線の交点を通るときにとる。
x^2+2y^2=8にx+y=zが接するときz=±2√3で接点は(±4/√3,±2/√3)(複号同順)
よってzは2√3より大きい値をとることはなく、z=2√3をとることとなる
(x,y)=(4/√3,2/√3)のとき全条件を満たすので、z=2√3が最大値
x^2-y^2=2にy=-x+zを代入するとxの一次式になるので接することはない。
x^2+2y^2=8とx^2-y^2=2のx>0の交点は(2,±√2)なので
(x,y)=(2,-√2)のときのz=2-√2が最小値
よって答えは
最大値は(x,y)=(4/√3,2/√3)のときでz=2√3
最小値は(x,y)=(2,-√2)のときでz=2-√2

No.61464 - 2019/09/22(Sun) 13:18:45

Re: 最大値と最小値 / 関数電卓
ご参考まで。
No.61465 - 2019/09/22(Sun) 13:26:01

Re: 最大値と最小値 / X
>>らすかるさん、関数電卓さんへ
ご指摘ありがとうございます。
>>KITANOさんへ
ごめんなさい。最大値については
そのときのx,yの値を含めて
らすかるさん、関数電卓さんの
仰る通りです。

No.61466 - 2019/09/22(Sun) 13:34:59

Re: 最大値と最小値 / kitano
X様、 らすかる様、関数電卓様

ご回答いただき有難うございました

kitano

No.61501 - 2019/09/25(Wed) 06:12:33