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誰かこの数学の問題を解いてください
xyz空間の3点A(1,0,0),B(0,1,0),C(0,0,1)とz=0で表される平面上の直線L:x+y=0の上を動く点P(t,-t,0)を考える。点Aを通り、直線Lに垂直な平面をαとする。t>1/2のとき、四面体ABCPと平面αが交わってできる図形の面積S(t)の最大値を求めよ
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回答No.3
空間座標の図を参照してください。鈍角三角形△AEFの底辺AEの長さはxy平面上の直線の方程式(x-y=1と直線BPの方程式の)交点から求められます。 この△の高さFDは△COPが直角三角形ですから、相似三角形の比から求められます。 ちなみに点E(2t/(2t+1),-1/(2t+1),0)、高さはFE=(2t-1)/2tよりAE=√2/(2t+1)だから、 面積S(t)はS(t)=(2t-1)/2√2t(2t+1)となるけど最大値を求めるには微分を使うしかないかな・(右辺をkとおいて判別式でもよいと思う。)とりあえずtで微分してS'(t)=-√2(4t^2-4t-1)/4t^2(2t+1)^2 の増減表からt=(1+√2)/2のとき最大値としてS(t)は求まると思います。(ベクトルからも△AEFの座標を求めることができます。)