96 第6章 微分法 **** 例題 208 条件付きの最大最小 x,y,zはx+y+z=0, x2+x-yz-1=0 を満たす実数とする。 (1) xのとり得る値の範囲を求めよ. (2) P=x+y' + 2 の最大値, 最小値を求めよ. また, そのときの の値を求めよ. 考え方 (1) 条件式からy, zを解にもち, xの式を係数にもつ2次方程式を作り, これが実数 解をもつこと (D≧0) を利用する. (2)をxの式で表し (1) の範囲における最大値・最小値を求める S 解答 (1) 条件より y+z=-x① yz=x2+x-1 …② xyzを実数解にもつ2次方程式の1つは, t²-(y+z)t+yz=0 mim であるから ① ② を代入して, (070 ttxtt(x+x-1)=0 …3) xが実数であり, ③の解y, zも実数であるから, D²01 2次方程式 ③の判別式をDとすると、 したがって, D=x2-4(x+x-1)=-3x²-4x+4 200gias=( 3x−2)(x+2) より,mie (3x-2)(x+2)≦0 よって, (2) P=x³+y³+z³ -2≤x≤²/3 ......④ =x2+(y+z)-3yz (y+z) ① ② を代入すると P=x²+(-x)-3(x+x-1)・(-x) =3x²+3x2-3x したがって,Pをxで微分すると P′=9x²+6x-3 =3(3x²+2x-1) =3(x+1)(3x-1) P'=0 とすると, x=-1. 1 3 P' bead+ P -2 -6 2数α, βを解とする 2次方程式の1つは、 (t-a)(t-B)=0 より、 + 200 (p.98 参照) ²-(a+β)t+a3=0 -1 0 大3 3 y, z を消去する。 |極大 ... ① より、④におけるPの増減表は右 のようになる. したがって、x=-1 で最大値 3, x=2で最小値-6 1 3 0 小50 極小 9 + |2|3| \x,y,zはx+y+z= -2, x2+4x-2yz-4=0 を満たす実数とする. 18 (1) xのとり得る値の範囲を求めよ. ** (②) P=x²+y+zの最大値、最小値を求めよ.また,そのときのxの めよ.