練習問題
放物線y=9-x2とx軸とで囲まれた部分
YA
に,図のように長方形 PQRS が辺 PSがx
軸上にあるように内接している.
点Pのx座標をtとし、この長方形の周の
6
R
y=9-x²
2
長さを1(t) とする.
(1) tのとり得る値の範囲を求めよ.
~3.
3
(2) (t) の式で表せ.
SO
48
(3t) の最大値を求めよ.
|精講
この問題では,「変化する量」は点Pのx座標,「変化させられる
量」は長方形の周の長さです. 変数 xは放物線を表すことに使われ
ていますので,混同しないように「変化する量」をt で表すことにします。
解答
(1) y=(x+3)(x-3) なので, 放物線とx軸
-y=9-x2
との交点は, (3) である.
9
R
Q(t, 9-t)
P(t, 0) は原点と点 (30) の間にあるの
で,そのx座標tのとり得る値の範囲は,
19-t
0<t<3
-3W
3
である.
S0t/P(t, 0)
(2)PQ=RS=9-t2, QR=SP=2t なので,
長方形の周の長さ(t) は
R
QOLA
l(t)=PQ+QR+RS+SP
9-12
=(9-t)+2t+(9-12) + 2t
=-2t+4t+18
S
2t
P
=-2{(t-1)^-1}+18
(3)l(t)=-2(t-2t)+18
=-2(t-1)+20
y=l(t) の 0<t<3 におけるグラフは,右
図のようになる.
よって, l(t) は t=1 で最大値
(1)=20
この
20
18
12
をとる.
1