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解析の問題です。

pikarucheの回答

  • pikaruche
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回答No.4

中学の幾何で直感的な理解をともなって解けます。 Z=y^2-4xy+4x^2 は Z=(yー2x)^2 だから、 y=2x+tのtを二乗したものがZになります。これからZは0以上でなければなりません。 y=2x+tと円との共通点のうち、tの絶対値を最大にするものと最小にするものを二乗すればZの範囲がでます。 y=2xは円を通るから、t=0が可能で、Z=0が最小値。 y=2x+tが円と接する時、tの絶対値は最大。tが正と負の二通りありますが、図形が360度すべて回転しても同じなので、一方だけ考えればよい。y=2x+tが円と接する点を(x,y)とすと、(x,y)と原点を通る直線はy=2x+tと直交するので、y=(-1/2)x, でこれをx^2+y^2=1に代入すると、y=2x+tが円と接する点(x,y)=(2/root5,-1/root5)がすぐでてくるので、t=y-2x=-1/root5-4/root5=-5/root5 よって、Z=t^2=25/5=5 Z=5が最大値

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