x = 3k - s y = √3s + √3k(3-2s) 1 <= s <= 3 0 <= t <= 1 の4式を満たすx, y について点P(x, y) の存在範囲をxy平面上に図示せよ。
考えても分かりませんでした。この問題の解き方を教えてください。
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No.86610 - 2023/10/24(Tue) 15:38:07
| ☆ Re: 点の通過領域 / X | | | >>y = √3s + √3k(3-2s) ですが右辺の√はどこまでかかっていますか。 括弧を使って分かるように書いて再度アップして下さい。
(例えば右辺の√が両方とも、右隣の3までしか かかっていないのであれば y = (√3)s + (√3)k(3-2s) というように書いて下さい。)
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No.86616 - 2023/10/24(Tue) 20:08:37 |
| ☆ Re: 点の通過領域 / 吉田 | | | y = (√3)s + (√3)k(3-2s) この表記で正しいです。紛らわしくてすみません。 s, k についてx, y の文字のみで表すことは、kについての二次方程式を解くということですか?
私は x+(√3)y= と(√3)x+y=の二式を求めてそれぞれの最大最小の領域を考えたのですが、これだと十分性が失われてしまう理由も、合わせて教えていただけますでしょうか。
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No.86618 - 2023/10/24(Tue) 22:35:54 |
| ☆ Re: 点の通過領域 / X | | | >>s, k についてx, y の文字のみで表すことは、kについての二次方程式を解くということですか? その通りです。 計算が明らかに煩雑になり、お勧めできません (一旦アップしたレスを消した理由です)が方針だけ。
x=3k-s (A) y=s√3+k(3-2s)√3 (B) とします。
(A)より s=3k-x (A)' (B)に代入して整理をすると 6k^2-2(x+3)k+x+y/√3=0 (C) 一方、(A)より k=(x+s)/3 (C)に代入して整理をすると 2(s+x)^2-2(x+3)(s+x)+3x+y√3=0 (D) よって求める条件は kについての2次方程式(C)が 1≦k≦3 (E) なる実数解を少なくとも一つ持ち、かつ s+xについての2次方程式(D)が x≦s+x≦x+1 (F) なる実数解を少なくとも一つ持つ条件 ということになります。
後は f(k)=6k^2-2(x+3)k+x+y/√3 と置き、横軸にk、縦軸にf(k)を取ったグラフが k軸と(E)の範囲で交点を少なくとも一つ持つ条件 と g(u)=2u^2-2(x+3)u+3x+y√3 と置き、横軸にu、縦軸にg(u)を取ったグラフが u軸と x≦u≦x+1 の範囲で交点を少なくとも一つ持つ条件 を求めればよいことになるのですが…
グラフの対称軸の位置関係について、それぞれ 3つの場合分け(つまり合計6つの場合分け) が必要になります。
注) 解と係数の関係を使って、k,s(或いはk,sそれぞれの定数倍) が一つの二次方程式の解となるように持っていければ、 まだ方針としてお勧めできるのですが、(C)(D)は 見ての通り、kとsを適当にtとでも置いて、tの二次方程式 と見ても等価ではないので、そのような計算はできないようです。
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No.86629 - 2023/10/25(Wed) 19:30:54 |
| ☆ Re: 点の通過領域 / X | | | >>私は x+(√3)y= と(√3)x+y=〜 その方針では単に座標軸を x+(√3)y=0 (√3)x+y=0 の2つの直線に変換した (但し、直交座標ではなく斜交座標への変換になります) だけで、元の x=3k-s y=s√3+k(3-2s)√3 でx,yの最大値、最小値を求めているのと何ら 変わりはありません。
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No.86630 - 2023/10/25(Wed) 19:33:51 |
| ☆ Re: 点の通過領域 / 吉田 | | | なるほど理解できました!ありがとうございます。
>>でx,yの最大値、最小値を求めているのと何ら 変わりはありません。
これとは違う問題で、 x = a + 3b - c y = 2a + b + c (1 <= a <= 2, 1 <= b <= 2, 1 <= c <= 2) の通過領域を求めよ という問題なのですが、この問題の一つの解法として、三文字のうち一文字を消去したものをそれぞれ3式作って、それぞれ一文字固定法で最大値最小値を出してその三式のなす積集合が真理集合となる、という解法だったのですが、 その方針では問題なく、今回の場合だとうまくいかない理由がわかりません。一文字消去をしていないからでしょうか? なぜ一文字消去しないと成立しないのでしょうか? 理解が甘くて申し訳ないです。
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No.86635 - 2023/10/25(Wed) 23:47:49 |
| ☆ Re: 点の通過領域 / X | | | ごめんなさい。回答が遅くなりました。
次の例題を考えてみます。
例題) x=t (P) y=t (Q) 0≦t≦1 (R) のとき、点(x,y)の存在領域を求めよ
解) (P)(Q)を(R)に代入することにより 0≦x≦1,0≦y≦1 とはなりますが、これは正解ではありません。 なぜならtによってx,yが連動することを 考慮に入れていないからです。 この「連動するのを考慮に入れる」ことが 媒介変数を消去する、この例題の場合だと tを消去して y=x を導くことに当たります。
No.86610、No.86635で挙がっている問題についても同様です。 但し、これらの場合は媒介変数は複数ですので、それぞれの 文字を消去した上で、それぞれの式の積集合を考える必要が あります。
ちなみにNo.86635についてですが、消去する文字数は1つである 必要はありません。 方程式2つに対して媒介変数は3つですので、例えば a,b2つをまとめて消去してできる式でcのみ自由にして 最大最小を考えた式 と cのみ消去した上でa,bを自由にして 最大最小を考えた式 の積集合を考えても問題ありません。 (計算の煩雑さを考えると、a,b,c1文字づつ消去する 模範解答とどちらがより良い解答かは判断しかねますが。)
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No.86645 - 2023/10/27(Fri) 18:31:03 |
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