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積分の面積の最大値
放物線C:y=x2乗上の点A(a,a2乗),B(b,b2乗)をとる。 ただし、b<0<aとする。 △OABの面積をTとするとき、T/Sがとりうる値の最大値を 求めよ。ただし、Oは原点である。 Sは放物線Cと直線ABで囲まれる部分の面積です。 さきほどは申し訳ありませんでした。 ご指南のほど宜しくお願いします。
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- mister_moonlight
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>相加平均・相乗平均を使わなくても、判別式を使っても良い。 a>0、b<0より、6S=(a-b)^3、6T=-3ab(a-b)であるから、k=T/Sとすると、分母を払って整理すると、k*a^2-(2k-3)*ab+kb^2=0 ‥‥(1). k≠0より、(1)はaの2次方程式から判別式≧0、つまり、(4k-3)*b^2≦0. b^2>0より、4k-3≦0. この時、(1)よりa+b=0. 以上より、T/S≦3/4. 等号成立は、a+b=0。 (PS)質問者君へ このサイトでは、君がどこまで考えたかを書き込まないと“宿題の丸投げ”とされ君の質問も私の回答も全て削除されることになる。 君のプロフィールを見ると、これが初めての質問だったようなので止む終えないとも思うが、次回から注意するように。
- mister_moonlight
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計算ミス。 (誤)以上から、P=T/(3S)=1/{t+1/t+2}≦4 であるから、T/S≦12. (正)以上から、P=T/(3S)=1/{t+1/t+2}≦4 であるから、T/S≦3/4. 相加平均・相乗平均を使わなくても、判別式を使っても良い。
- mister_moonlight
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SとTの面積くらいは、自分で出せるだろう。 計算過程は省略するが、-b=mとすると、m>0。 6S=(a+m)^3、6T=3am(a+m)であるから、a/m=t (t>0)と置くと、P=T/(3S)={(m)^3*t*(t+1)}/(m)^3*(t+1)^3=t/(t+1)^2=1/{t+1/t+2}。 t>0より、相加平均・相乗平均より、t+(1/t)+2≧4. 等号は、t=1の時。Pは分母が最小の時、最大になる。 以上から、P=T/(3S)=1/{t+1/t+2}≦4 であるから、T/S≦12.
お礼
ご指摘どうもありがとうございます。 T/S を計算した結果、(a-b)が約分できて、-3ab/(aーb)2乗 まで行った時、そこからどうやって最大値を求めてよいのか 行き詰ってしまいました。 以後気をつけます。本日はどうもありがとうございました。