質問<242>2000/3/27
from=だいすけ
「数列&関数」


問1(1)x+2y+3=0のとき、xyの最大値を求めよ。
  (2)x≧0,y≧0,x+y=4のときxのとりうる値の範
   囲を求めよ。また、x^2+y^2の最大値、最小値とそ
   のときのx、yの値を求めよ。

問2(1)方程式x+y+z=8の負でない整数解x、y、zの組
    の個数を求めよ。

  (2)方程式x+y+z=8の正の整数解x、y、zの組の個
    数を求めよ。 


お返事2000/3/28
from=武田


問1
(1)x+2y+3=0より、x=-2y-3
   xyに代入して、
   xy=(-2y-3)y=-2y2-3y
            3         3   9  9
     =-2(y2+─y)=-2(y2+─y+──-──)
            2         2  16 16
           3   9
     =-2(y+─)2+─
           4   8
      3           9
   y=-─のとき、xyの最大値は─ ……(答)
      4           8

(2)x+y=4より、y=-x+4
   x2+y2に代入して、
   x2+y2=x2+(-x+4)2=x2+x2-8x+16
       =2x2-8x+16
       =2(x2-4x)+16
       =2(x2-4x+4-4)+16
       =2(x-2)2-8+16
       =2(x-2)2+8
   x=2のときx2+y2の最小値は8
   下に凸の放物線なので、
   x=0,4のとき、x2+y2の最大値は16
   最大値をもつのは、x=0,y=4またはx=4,y=0
   最小値をもつのは、x=2,y=2 のときである。……(答)

問2
(1)x+y+z=8の負でない整数x,y,zの組を全部書き出すと、
   x y z | x y z | x y z | x y z
   0 0 8 | 1 0 7 | 2 0 6 | 3 0 5
   0 1 7 | 1 1 6 | 2 1 5 | 3 1 4
   0 2 6 | 1 2 5 | 2 2 4 | 3 2 3
   0 3 5 | 1 3 4 | 2 3 3 | 3 3 2
   0 4 4 | 1 4 3 | 2 4 2 | 3 4 1
   0 5 3 | 1 5 2 | 2 5 1 | 3 5 0
   0 6 2 | 1 6 1 | 2 6 0 |
   0 7 1 | 1 7 0 |
   0 8 0

   x y z | x y z | x y z | x y z
   4 0 4 | 5 0 3 | 6 0 2 | 7 0 1
   4 1 3 | 5 1 2 | 6 1 1 | 7 1 0
   4 2 2 | 5 2 1 | 6 2 0 |
   4 3 1 | 5 3 0 |         x y z
   4 4 0 |                 8 0 0

                      (9+1)9
個数は、9+8+7+6+5+4+3+2+1=───────=45個……(答)
                         2

(2)x+y+z=8の正の整数x,y,zの組を全部書き出すと、
    x y z | x y z | x y z
    1 1 6 | 2 1 5 | 3 1 4
    1 2 5 | 2 2 4 | 3 2 3
    1 3 4 | 2 3 3 | 3 3 2
    1 4 3 | 2 4 2 | 3 4 1
    1 5 2 | 2 5 1 |
    1 6 1 |

   x y z | x y z | x y z
   4 1 3 | 5 1 2 | 6 1 1
   4 2 2 | 5 2 1 |
   4 3 1 |

                (6+1)6
個数は、6+5+4+3+2+1=───────=21個……(答)
                   2