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線形計画法の問題
f(x)=x^2-2ax+4bは
0≦f(0)≦8, 1≦f(1)≦5
を満たしている。
(1) 点(a, b)の存在範囲を図示せよ。
(2) y=f(x)の最小値をmとする。点(a, b)が(1)の領域を動くとき、mの最大値とそのときのa, bの値を求めよ。
領域が平行四辺形の形になり、(2)は線形計画法の問題というのはわかるのですが、解けません。
解き方を教えてください。
回答
shun さん、こんにちは。久しぶりですね!!
さて、この問題の解答は持っているのですか?
(1)が平行四辺形になることはあってるのでしょうか?
もし解答がそうなら、私が間違っているので考え直してみますが、私がやると台形が斜めになったような領域になるのです。
(2)の質問の時には、(1)のノートも見せてくださいね。それを見れば判断がつくのですが。
(2)は$y=f(x)=x^2-2ax+4b=(x-a)^2-a^2+4b$ となるので、最小値mは
$m=-a^2+4b$ となります。これを $b=\dfrac{1}{4}a^2+\dfrac{m}{4}$ と放物線の式に変形して、(1)との共有点が存在するようなmの、つまり放物線のy切片の最大値を求めることはご存じなのですね。あなたの(1)の解が分からないのですが、
たぶんab平面上で直線 $b=\dfrac{1}{2}a+1$ と接するか頂点を通るときになるでしょう。
(2)もやって途中で行き詰まっているのなら、そこまでのあなたのノートの写真をアップして見せてください。
その方針で少しやってみて、行き詰まったらノートの写真を見せてください。
お待ちしていますよ!
無事解決しました! b=1/4a^2+mを領域と共有点を持つように動かした時のy切片の最大値を求めれば良いことはわかっていたのですが、その放物線の軸がy軸であることを見落としてました。 領域の右上通った方がy切片大きいじゃんと思っていたんですけど、軸がy軸ならb=1/2a+1に接するときですね。 いつも親切にわかりやすく教えていただきありがとうございます!
あ、いや、どういたしまして。「その放物線の軸がy軸であることを見落としてました。」なんだぁ、それならあなたのノートを見せてくれていればすぐアドバイスできたのに!質問の時はなるべくご自分のノートを見せてくださいね。で、(1)はやはり平行四辺形ですか?
0≦b≦2、0≦2b-a≦2となるので平行四辺形なのでは、と思っています。
あ!!!勘違いしてました。a>0のつもりでした。余計なことを言ってごめんなさいね。はずかしいです。