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。
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。
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