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高1の数学の問題なんですが・・・

x≧0, y≧0, z≧0で 3x+y-z=5, 4x+y-2z=3が同時に成り立つとき、 F=xy+yz+zx の最大値と最小値、そのときのx,y,zの値を求めよ という問題なんですが、どうしてもわかりません>< 相加相乗の関係を用いるのだと思うのですが係数が邪魔でできません。 気になって夜も眠れないです。どうかお願いします。

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  • ベストアンサー
  • sanori
  • ベストアンサー率48% (5664/11798)
回答No.3

こんばんは。 相加相乗平均にこだわる必要はありません。 変数が3個あって、等式が2本あるので、3個ある変数のうち2個は消去できます。 3x + y - z = 5  ・・・(あ) 4x + y - 2z = 3  ・・・(い) (い)-(あ) x - z = -2 z = x + 2   ・・・(か) (ただし、z≧0 なので、  x + 2 ≧ 0  x ≧ -2  しかし、もともと x≧0 なので関係なし。) (あ)×2 - (い) 2x + y = 7 y = -2x + 7  ・・・(き) ただし、y≧0 なので -2x + 7 ≧ 0 x ≦ 7/2    ・・・(さ) (か)、(き)、(さ) より、 F = xy + yz + zx  = x(-2x+7) + (-2x+7)(x+2) + (x+2)x ただし、 0 ≦ x ≦ 7/2 となり、あとは計算のみです。 すっきりして眠ってください。 では!

fjvn
質問者

お礼

とてもわかりやすい回答ありがとうございました。 普通に消していけばよかったのですね。 これですっきり眠れそうです。 お手数おかけしました

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その他の回答 (3)

  • tonsaku
  • ベストアンサー率35% (21/59)
回答No.4

No.1です。 >>No.2 さらにx≧0,z≧0なので、-(t-7)/2≧0 かつ -(t-11)/2≧0 です。

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  • proto
  • ベストアンサー率47% (366/775)
回答No.2

3x+y-z=5, 4x+y-2z=3からそれぞれx,zを消去すると   x = -(y-7)/2   z = -(y-11)/2 になりますね。 ここでyを0以上で好きに動かしていいとしてtと置くと、x,y,zはそれぞれ   x = -(t-7)/2   y = t   z = -(t-11)/2 と書けるね。 これをF=xy+yz+zxに代入すれば、Fがtについての1変数2次関数になるからt≧0の範囲で2次関数の最大最小をもとめればいいんじゃない?

fjvn
質問者

お礼

ありがとうございました。 言われてみると あぁ~と思うのですが何時間やっても なかなかその考えに行きつきませんでした;; 自分でももう一度やってみます。ありがとうございました。

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  • tonsaku
  • ベストアンサー率35% (21/59)
回答No.1

とりあえず方針だけ。 1行目の条件式2つからzを消去して、y=(xの式) という関係が作れます。 これを使ってyを消去して、F=(xの式) とできますね。 これでもう後は1変数関数の最大最小の問題です。 ただし、ややこしいのはxの変域です。 x≧0,y≧0,z≧0と、上で作った関係式からxの変域を求めてください。 後は自力でやってみよう! それが君の実力となる!

fjvn
質問者

お礼

お早い回答ありがとうございます。 式2つに対して未知数3つなのでFを変形したりして x≧0,y≧0,z≧0なので2乗か相加相乗だと思ってました;; とりあえず今からやってみます! ありがとうございました

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