第4章 三角関数
例題 156
三角関数の最大·最小7)
例題
実数x, yがx°+y°=4 (x20, y>0) を満たすとき, 2x°+3xy-y°の
最大値と最小値を求めよ、
長さ
ZPAI
考え方 「実数x, yが x+y=r (r>0)を満たす」を, 「点(x, y) が円 x*+y°=r? 上にあ
最大値
る」と考えると、x=rcos0, y=rsin0 とおける。
解答 実数x, yがx+y°=4 を満たすとき,点(x, y) は円
x°+y°=4 上の点だから, x=2cos 6, y=2sin0とおける。
また、x20, y20 より, 0%0S。
[考え方」
cos 020 かっ
sin020 となるの
2x+3xy-y=k とおくと, x=2cos6, y=2sin0 より,
k=2(2cos 0)?+3-2cos0·2sin0-(2sin0)°
=8cos°0+12cos 0sin0-4sin°0
解答
は,0S0S のとき
1+cos20
=8-
sin20
+12·
2
1-cos 20
4.
sin20=2sin0cos0
より,
2
2
=6(sin20+cos20)+2
sin20
sin@cos0=
2
一6/2sin(20+号)+2
5
ここで,0S0Sより,s20+<てであるから,
1
-Ssin(20+4)=1
よって, sin(20+4)=1 つまり, 20+年=匹 より, e-号のとき,
V2
kの最大値6/2+2
このとき,(x, y)=(2cos, 2sin
sin(20+)=-っまり, 20+年=コx より., 0=号のとき,
)
1
ーπ より,0=
4
kの最小値 -4
このとき,
(x, y)=(0, 2)
Focus
実数 x, yが x°+y=rr を満たすとき,
x=rcos0, y=rsin0とおける (ただし, 一般にr>0 とする)
注》点(x, y)が円 x*+y°=r上にあるとの考えによるものである。
練習 実数x, yが x?+y°=1 (xN0, y名0)を満たすとき
152」10
0.2の最士
E85|4