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距離の和を最小にする点を求める問題

xy平面上の3点 O(0,0) A(1,0) B(0,1) からの距離の和 OP+AP+BP を最小にする点Pを求めよ この問題を解いてます 問題文が短く、全然わからなかったのですが、なんとなくOを中心とする半径1の円周上にPがあると仮定してP(cosθ、sinθ)とおいて距離を計算してみたのですが、うまく最小値を計算できませんでした。2次関数の最大最小問題には帰着できませんでした。 この発想は全然ダメでしょうか? アドバイスいただけたら幸いです。よろしくお願いします

質問者が選んだベストアンサー

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  • BLUEPIXY
  • ベストアンサー率50% (3003/5914)
回答No.4

点Pが仮に辺AB上にあるとすると、ABの中点が最小になることがわかる。 同様に 辺OA上にあるとすると、O 辺OB上にあるとすると、O になるので、OとABの中点上にある この時、中点をQとして∠BPQ=θとすると OP+AP+BP = (sinθ-cosθ+2)/(√2 sinθ) ただし45°<= θ <= 90°

eiiewo
質問者

補足

回答ありがとうございます。 >この時、中点をQとして∠BPQ=θとすると OP+AP+BP = (sinθ-cosθ+2)/(√2 sinθ) 申し訳ありませんがこの部分をもう少し教えていただけないでしょうか?

その他の回答 (4)

  • BLUEPIXY
  • ベストアンサー率50% (3003/5914)
回答No.5

#4>この部分をもう少し教えていただけないでしょうか? 図を描いて、OP+AP+BP を求めてちょっと整理するとそんな感じになるかと

eiiewo
質問者

お礼

やっとわかりました。 本当にありがとうございました

  • stomachman
  • ベストアンサー率57% (1014/1775)
回答No.3

回答No.2に追加です。 回答No.2でご紹介した問題に比べて、ご質問の場合はOABが(直角三角形であることは、ま、どうでもよくて)二等辺三角形という限定が付いているぶん、ずっと簡単になっています。Pがどんな線上に来そうかはすぐに分かるはず。

  • stomachman
  • ベストアンサー率57% (1014/1775)
回答No.2

過去に同じ質問↓がありますが、証明のヒントと答だけしか書かれていません。アドバイスをご希望ですので、ちょうど良いでしょう。

参考URL:
http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=111184
回答No.1

少なくとも、PはO,A,Bを結ぶ三角形の中に存在するはずなんで、Pを(sinθ, cosθ)とおくことは良くないと思います。 Pを(x, y)とおくとき、 PO+PA+PB=√(x^2+y^2)+ √((x-1)^2+y^2)+ √(x^2+(y-1)^2) が最小となる(x, y)を求めればよい。 このままでは求めにくいから、 PO^2+PA^2+PB^2 とし、これが最小となる(x, y)を求めればよいと思います。 上式を x, yについてそれぞれ平方完成すると、 上式 = (x - □)^2 + (y - △)^2 + ☆ と変形できるので、 x = □ y = △ のとき、が求めるPの座標となるかと思います。 参考になれば幸いです。

eiiewo
質問者

補足

早速回答いただきありがとうございます。 そうですね!(x,y)と置くほうがいいですよね!自分は何をやっていたのでしょうか・・・。 ひとつわからないのですが、 PO^2+PA^2+PB^2 を最小にするx,yはPO+PA+PBを最小にするのでしょうか? PO^2が最小ならPOが最小だというのは理解できるのですが、2乗の和を最小にするものはそれぞれの1乗の和を最小にするのでしょうか?

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