過去ログ

uchinyan
(#35559への回答も兼ねて,数学解法を追加しました。)
はい,こんにちは。今年も宜しくお願い致します。さて,今回の問題は...
う〜む,微分すればできますが,そこまでしなくとも,sin の上に凸の性質を使えば比較的容易に解けると思います。
しかし,算数は分からず...数学ですが,一応。

AB,AC の中点をそれぞれ M,N とします。
図から,PR の最大は Q が NC 上にあるときなのは明らかなので,その範囲で考えます。
∠PNQ = α,∠RMQ = β,0 < α < 90°,0 < β < 90°,とすると,PN = 1 cm,RM = 4 cm なので,
PQ = PN * sinα = sinα,RQ = RM * sinβ = 4 * sinβ
PR = sinα + 4 * sinβ = 5 * (sinα + 4 * sinβ)/5
ここで,y = sin(x) のグラフを考えると,sin は 0°〜 90°で上に凸,上に出っ張っている,ので,
点 (α,sinα) と (β,sinβ) を 4:1 に内分する点の y 座標と,x 座標の sin を比べると,
(sinα + 4 * sinβ)/5 <= sin((α + 4β)/5)
がいえます。ただし,等号は二点が一致する場合,α = β,です。
そこで,PR が最大なのは,∠PNQ = ∠RMQ のときで,PN//RM,△PNQ ∽ △RMQ,QN:QM = PN:RM = 1:4 になり,
QN + QM = MN = 3 cm より,QN = 3/5 cm,PN = 1 cm なので,△PNQ は 3:4:5 の直角三角形で,
PQ = 4/5 cm になります。
ネコの住む家   1月7日(木) 13:10:03   MAIL:uchi@sco.bekkoame.ne.jp   35558

過去問題一覧へ戻る