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不等式の表す領域

    馬渕 皓士 (id: 4324) (2026年5月5日23:07)
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    この問題について質問です。 ⑴でX=x+y,Y=xyと置いてるのに、 ⑵のY >=1/2X^2-1/2をy>=1/2x^2-1/2に変形している理由がわかりません。理由を教えていただけるとありがたいです。

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    回答

    くさぼうぼう : (id: 1236) (2026年5月6日10:20)
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    馬渕 皓士 さん、こんにちは。ちょっとお久しぶりですね。 (1)でX,Yをx,yに書き換えたところは疑問はわかなかったのですか?(2)も同じ考えですよ。 2点(x、y)と(X、Y)は同じ座標平面で考える時もありますが(位置関係を調べよ、とかのとき)、本当は座標平面が2つあるのです。もとのxy平面と、もう一つXY平面です。 (1)ではxy平面上で点P(x、y)がx、yがすべての実数値を取るように動きます。つまり点(x、y)の存在範囲はxy平面すべてです。 そのときX=x+y、Y=xyという計算をした結果のX,Yを用いて、XY平面に点P’(X,y)を取るのです。 xy平面上の点Pが平面上をガチャガチャ動くとXY平面上の点P’は(1)の答の領域を動きますよ。 だから(1)の答の不等式や領域は xy平面上の$Y\leqq \dfrac{1}{4}X^2$ でもいいのです。ただ、問題に大文字のX,Yは使っていないので、標準的な小文字のxy平面を使って答えるために大文字を小文字にただ書き換えただけです。答の不等式のx、yともともとの実数x、yとは関係ありません。単に方程式や不等式の変数です。座標軸の縦横の軸の文字は何でもいいのです。 この問題は「領域を図示」することを問われているだけなので、座標の文字は何でもよく、その放物線の下の部分だよ!ということを答えればいいのです。 (2)では(1)と違って点P(x、y)は円の内部だけしか動き回れません。よって(2)の点P’が動ける範囲は(1)より狭くなるでしょう。 (2)でもP’(X,Y)=(x+y、xy)のようにX,Yを使っていますよ。で、答の領域はXY平面上の2つの放物線にはさまれた部分だ!とわかれば、それを図示すればおしまいなんです。でもこの模範解答は大文字を使いたくないらしく、小文字の標準的な座標平面で答えたいと思っているらしく、最後にX,Yをx、yに書き換えただけなんですね。このx、yは円の内部の不等式のx、yとは関係ないです。模範解答のxy平面に円のグラフを一緒に書いてもしょうがないのです。円は初めに考えた小文字のxy平面にあるのです。 これで大丈夫ですか?以前のように下のコメント欄に、わかったとか、まだこのへんがわからないから説明してほしいとか、なにか返事を書いてください。よろしく。
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