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※ ChatGPTを利用し、要約された質問です(原文:高校数学の不等式の問題です)

高校数学の不等式問題:最大値を求める方法

このQ&Aのポイント
  • 高校数学の不等式問題で、nが25以上の定数であり、x、y、zが負でない整数でx+y+z=25の条件が与えられています。
  • 与式(1-x/n)(1-y/n)(1-z/n)の最大値を求めるために、x-z>=2とすると、xを1小さくzを1大きくすることによって与式をより大きくすることができます。
  • また、3数x、y、zのどの2数の差も1以下の場合、与式は最大となります。具体的な組み合わせは{8,8,9}です。

質問者が選んだベストアンサー

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回答No.40

解法を探るシミュレーションなんてかったるいけど こんなかんじかな。 まず、与式ではやりにくいから 全体に定数n^3をかけると (n-x)(n―y)(n-z) これを最大化すればよい。 仮にy=5ときめると、z=25-x-5=20-× (n-x)(n―y)(n-z)だから(n-x)(n―y)(n-z)=(n-y)(n-x)(n-20+x) =(n-5)(n^2-20n-20x-x^2) (n-5) は固定、(n^2-20n+20x-x^2)はxの2次式だから x=10 がピーク 同様に仮にy=6ときめると、z=25-x-6=19-x (n-x)(n―y)(n-z)=(n-6)(n^2-19n+19x-x^2) x=9と10でピーク。 つまり、z=x±1(x+zが奇数)、z=x(x+zが偶数) でピークになる。→|z-x|≧2ならピークではない。

arutemawepon
質問者

お礼

>n^3をかけると かけると綺麗になりますが、掛けた後の最大値とかける前の最大値は同じなのですか?

arutemawepon
質問者

補足

>こんなかんじかな。 はい、正にそれです、そんな感じで途中までどう考えたかを知りたかったんです、じっくり読んで疑問が出たらお礼の所に書きますね、御返答有難うございます

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その他の回答 (68)

noname#199771
noname#199771
回答No.28

#27です。 >xを1小さくzを1大きくしようとしたのは >何でなのかって事なんですよ 常套手段としかいいようがないです。 前にも書きましたが微分して増減を 調べるのと同じ。 x+y+z=25という制限がついていて 独立してxだけ1動かすということが できないから2つ動かしているに過 ぎません。 あなたが知らないだけでわりとポピュ ラーな方法。それがわかっただけで もこの問題をやった価値があったと 思うことにしましょう。

arutemawepon
質問者

お礼

御返答有難うございます

arutemawepon
質問者

補足

>常套手段としかいいようがないです。 そうなんですね、自分は初めて見るタイプの解き方なので どうやって思いついたんだって思いましたが、常識だったという話なんですね、出来れば理屈を知りたかったですが

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noname#199771
noname#199771
回答No.27

>これはどこから出てきたんですか? (1-((x-1)/n))(1-(y/n))(1-((z+1)/n))-(1-(x/n))(1-(y/n))(1-(z/n)) =(1/n)(1-(y/n))((x-z-2)/n)+(1/n)(1-(y/n))(1/n)

arutemawepon
質問者

お礼

御返答有難うございます

arutemawepon
質問者

補足

うーん、やっぱりそれを変形させたんですね、それだったら xを1小さくzを1大きくするが分かった上でやってる事ですよね、今知りたいのはその式以前のx-z>=2とすると,yをそのままにし、xを1小さくzを1大きくしようとしたのは何でなのかって事なんですよ

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noname#199771
noname#199771
回答No.26

#25補足について。 >でもこれだけではx-z>=2とすると, >yをそのままにし、xを1小さくzを >1大きくするというのに繋がらない >です 実際1ずらすと大きくなるのかどうか 計算してみたのですよね?ご自分で 計算してないのではないですか? なぜなら、もし計算したなら因数分解 して (1/n)(1-(y/n))((x-z-2)/n) となるからx-z≧2なら大きくなると わかるので。 >何か理由があるはずです まるで初めて疑問に思ったような口ぶ りですね。 過去にやったことを忘れちゃったのは 未解決の問題が残っているのに次々に 別の質問を立てて話があっちこっち 飛んでしまってわからなくなってる ということはありませんか? >同じような問題が出た時に絶対自分 >で出来ないですよね そうです。問題集はそのためにやる もの。あなたは今その問題に遭遇し ているわけだがらここで学習しましょ うよ。 それに、自分で解答を作るという作業 をしないと本当に理解はできないし 身につかないです。ここのサイトに 寄せられた回答をみたり参考書の解説 をみただけでは身につきません。 >>発想の仕方とか幾何学的な >そこも分かってないと自分で同じよ >うな問題に対応できないので、分かっ >た上で何度も自分で解きなおした方が >いいと思います 間違い。自分で答案を作るという作業 をしながら理解に努めましょう。 >突飛な解法 この質問の問題ででてくる解法は突飛 ではありません。あなたの力量の問題で そうみえるだけです。オーソドックスと #11に書いたのはそういう意味。

arutemawepon
質問者

お礼

御返答有難うございます

arutemawepon
質問者

補足

>実際1ずらすと大きくなるのかどうか >計算してみたのですよね?ご自分で >計算してないのではないですか? 勿論やりましたよ、結果は分かってるんですよ、分からないのは何でそれをやろうと思ったかなのです >(1/n)(1-(y/n))((x-z-2)/n) >となるからx-z≧2なら大きくなると >わかるので。 これはどこから出てきたんですか? (1-x/n)(1-y/n)(1-z/n)を変形させたんですか? >未解決の問題が残っているのに次々に >別の質問を立てて話があっちこっち >飛んでしまってわからなくなってる >ということはありませんか? それはないです >こで学習しましょうよ。 はい、勿論です >自分で解答を作るという作業 >をしないと本当に理解はできないし >身につかないです。ここのサイトに >寄せられた回答をみたり参考書の解説 >をみただけでは身につきません。 勿論ですよ、でも取り合えず理解しないと自分でやるにしても効果がなくなりますよね >間違い。自分で答案を作るという作業 >をしながら理解に努めましょう。 間違いなのですか?理解したうえで何度もやったほうが良くないですか?やりながら頭の中でやり方を思い出しながら解く訳です >この質問の問題ででてくる解法は突飛 >ではありません。あなたの力量の問題で >そうみえるだけです。 今突飛に見えていても何でそうなるか分かればオーソドックスに思えると思います

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noname#199771
noname#199771
回答No.25

>そもそもx-z>=2とすると,yをそのままにし、 >xを1小さくzを1大きくするというのをやろ >うとおもったのは何故なのですか? ええっ?そこ蒸し返すんですか? #6の前半に書きました。 >ではその立体とかはどうやってPCで作って ソフトっていっても#18で添付したのは PowerPointだからグラフを描くための ものではないです。くれぐれもPowerPoint を用意しようとは思わないでください。 >解説が理解できていないのに意味無いん >じゃないですか? ん?まだ理解できてないんですか? でもこのところあなたからでてくる疑問 というのは発想の仕方とか幾何学的な イメージとかであって解法そのものに ついてのものではないですよね? 発想があなたにないならそれをこの問題 を通してこういう発想もあるものなのだな と学べばいいのです。「意味無いんじゃな いんですか?」などと回答者に向かって いうのは失礼ではないかな?

arutemawepon
質問者

お礼

御返答有難うございます

arutemawepon
質問者

補足

>#6の前半に書きました。 "与式を最大にするのがいつなのか を知りたいわけですからx+y+z=25 という制約条件のなかで変数を 少し動かすとどういう変化をするのか を調べるのは有力です。"これの事ですね、うーん、 でもこれだけではx-z>=2とすると,yをそのままにし、xを1小さくzを1大きくするというのに繋がらないです、特に何で1小さくや1大きくとか、何か理由があるはずです >PowerPoint >を用意しようとは思わないでください。 分かりました >ん?まだ理解できてないんですか? x-z>=2とすると,yをそのままにし、 xを1小さくzを1大きくするという事を前提に考えると解説は理解できましたが、 これが何でやろうと思ったのか分からないと何かスッキリしないですね、そこが分からないと同じような問題が出た時に絶対自分で出来ないですよね >発想の仕方とか幾何学的な >イメージとかであって解法そのものに >ついてのものではないですよね? そこも分かってないと自分で同じような問題に対応できないので、分かった上で何度も自分で解きなおした方がいいと思います >意味無いんじゃな >いんですか?」などと回答者に向かって >いうのは失礼ではないかな? すいません、悪気は無いです、でもちゃんと分かった上でやらないと、いくら考えても出来ないと思います、 突飛な解法を覚えても何でそれを思いついたのか、その解法はどういう理由で使おうと思ったかをちゃんと分からないと解き方を覚えるにしても自分では出来るようにならないですよね

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noname#199771
noname#199771
回答No.24

#23です。 >良ければ2つの立方体を重ねた図を >書いてくれませんか 悪いけど拒否。 理由はメンドクサイし、私にとって 得るものが何もないから。 折り紙なり厚紙なりをハサミを使って 切ってつなげてみては? あなたの過去の質問のやりとりをみた 限り、視覚的な情報の認識が苦手みた いだから一度そういうのをやっておいて も損はないと思います。 格子点の例を出したのは、幾何学的に 考えると数式だけ考えるときよりイメージ しやすいだろうと思ったからなんですが あなたの場合はそうでないようです。 あのね、自分で苦労して模型作らないと      ぜ  っ  た  い  に わかるようにならないのよ。 他人に作ってもらっても無駄。 まあ、がんばって! もう一つアドバイス。 この質問の問題ですけれど、回答を読み 直すのではなく、その問題集の解説を読み 直すのでもなく、その問題集の問題文だけ をノートに書き込み、自力で解き直して 答案を作ってみてください。

arutemawepon
質問者

お礼

御返答有難うございます

arutemawepon
質問者

補足

全部この問題に関して回答をされたのを見直してみたのですが、 そもそもx-z>=2とすると,yをそのままにし、xを1小さくzを1大きくするというのをやろうとおもったのは何故なのですか? これを前提として進めるのは分かったのですが、この作業を何でやろうとしたのかが分からないです >悪いけど拒否。 >理由はメンドクサイし、私にとって >得るものが何もないから。 分かりました、ではその立体とかはどうやってPCで作っているのか教えてもらえませんか?使っているグラフソフトとかも >その問題集の問題文だけ >をノートに書き込み、自力で解き直して >答案を作ってみてください。 でもこんなことやっても解説が理解できていないのに意味無いんじゃないですか?当然自力でも出来ないですから無駄に考えるだけで時間が過ぎていくだけだと思うのですが

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noname#199771
noname#199771
回答No.23

#22の補足について。 u=x-y,v=y-z,w=z-xとして#18の画像を参照。 で、その「隙間にある格子点」とやらはみつ かりましたか? あなたが主張していることは ・-2<m<-1となる整数m ・1<n<2となる整数n があると言っていることに相当しますよね。

arutemawepon
質問者

お礼

御返答有難うございます

arutemawepon
質問者

補足

>「隙間にある格子点」とやらはみつ >かりましたか? 無いっぽいですね、何か前に何の疑問だったかも分けが分からなくなってきたので、整理したいです、良ければ2つの立方体を重ねた図を書いてくれませんか、座標も一緒に、自分でもやってみたいのですが、PCでそういうのやり方分からないです

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noname#199771
noname#199771
回答No.22

#21です。 >明らかに隙間があってその隙間にある >格子点が出てくるんですが、 そうおっしゃるなら一つだけでいいので 例をだしてください。 もしそんな例があれば#16の補足であなた が書いたことと矛盾するというのはわかり ますよね?

arutemawepon
質問者

お礼

御返答有難うございます

arutemawepon
質問者

補足

>#16の補足であなた >が書いたことと矛盾するというのはわかり >ますよね? この例とこの問題が関係しているのは分かるのですが、そうなのですか?うーん、16で書いた事は確か|x-y|<=1かつ|y-z|<=1かつ|z-x|<=1だったはずですが、これとどう関係してくるんですか?

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noname#199771
noname#199771
回答No.21

#20差し替えおねがいします。 ------------------------------------ #18の補足について。 >一辺が4の立方体以外の格子点は全部Bの >中にあるってどういうことですか?どう考えて >も一辺が4の立方体でない部分でも一辺が2 >の立方体に含まれない部分が出てきますよ では例えばどの点が 原点が0で一辺が4の立方体の外側または境界 になく、かつ、原点が0で一辺が2の立方体の内側 または境界にもないか座標を示してください。 もちろん格子点だけを考えるので座標に整数で ないものは対象外です。

arutemawepon
質問者

お礼

御返答有難うございます

arutemawepon
質問者

補足

>原点が0で一辺が4の立方体の外側または境界 >になく、かつ、原点が0で一辺が2の立方体の内側 この2つの立方体を合成したような図って描けますか? 自分で紙に書くと 明らかに隙間があってその隙間にある格子点が出てくるんですが、 あ、でもこれは整数ではないのかも、でもこの隙間に一つ位は整数の座標がありそうな気もしますが、 自分で書いた図は座標とかを正確に書いてるわけではなくて、適当に2つの立方体を中心を合わせて書いただけなのですが、隙間はありますよね?

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noname#199771
noname#199771
回答No.20

#18の補足について。 >一辺が4の立方体以外の格子点は全部Bの >中にあるってどういうことですか?どう考えて >も一辺が4の立方体でない部分でも一辺が2 >の立方体に含まれない部分が出てきますよ では例えばどの点が 原点が0で一辺が4の立方体の外側または境界 になく、かつ、原点が0で一辺が2の立方体の内側 または境界にあるか座標を示してください。 もちろん格子点だけを考えるので座標に整数で ないものは対象外です。

arutemawepon
質問者

お礼

御返答有難うございます

arutemawepon
質問者

補足

了解です

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noname#199771
noname#199771
回答No.19

なんだか話がずれてきてるような気が するんですけど結局質問は解決したっ てことでいいですか?

arutemawepon
質問者

お礼

御返答有難うございます

arutemawepon
質問者

補足

それが、ちょっと以前の回答も読み直しながらなのでまだ頭の中が整理されていないので、あやふやな状態なんですが、新しい例の所で疑問が出てきたところですね

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