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doba
#30339 スモークマンさん
細かい話になってしまいますが、Q'を固定してしまうと少し議論がよれてしまう気がします。

円の中心をC(0,3)とおくとき、Q'を直線A'Cと円の交点に固定するのではなく、
動点Pに対して直線PC(A'Cではない)と円の交点をPに近い方からQ',Q''とする、
すなわち、Q',Q''はPと連動して動く動点と考えて、
Pを固定するとPQ−PAが最大になるのはQがQ''と一致するときであるから、
そのときPQ−PA=PC−PA'+2
さらにPを動かしてこれが最大になるようにするには、
PC−PA'が最大になるように点Pをとればよい、ということで、
結論は同じですね。

あと、厳密に言うと、PA−PQが2+√5を超えないことも確認する必要がありますね。
(#30340のダンディ海野さんの(6)に相当します。)

#30340 ダンディ海野さん
これがスマートでないとは思いませんよ。
PC−PA'が最大になるのが、点PをA'C上に取ったときだということを
厳密に説明するのは、それはそれで結構やっかいだと思いますし。

それと、実は私も同じ間違いをやってて、さっき気づいたのですが、
(4)でf'(t)=0を解くと、t=3/2は出てきますが、t=3/4の方はよく見ると解になってませんでした。
(根号を外す時に移項して両辺を2乗した時点で、必要十分でなくなってました(汗))
ちなみに、2/3ではなく3/2ですよね?

(6)については、点Pを固定、すなわちtを固定した場合にPA−PQを最大にするのは、
Qが点Pと(0,3)を結んだ直線と円のPに近い方の交点のときなので、そのとき
PA−PQ=g(t)=√(t^2-2t+2)−√(t^2+9)+2
lim[t→+∞]g(t)=1<2+√5
lim[t→-∞]g(t)=3<2+√5
で確認できました。
   7月24日(火) 17:38:25     30341

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