クイズ大陸



履歴 検索 最新 出題

No. 36≫ No.37 ≫No. 38
?ボムボム 2009/05/14 00:20
またもや少しだけ回答を進めます。

Sをn個の和に分解した場合、その積最大値は均等に分割したときでしたので、
(S/n)^n
と書けます。
これが最大値をとるときのnの値が、求める分割の個数になります。

ここから先は微分を使いますので、数Vの知識が必要となります。
(微分を使わなくても解けるかもしれないのですが、ちょっとうまい方法が思いつきませんでした(;v;) 文系の方々、あるいは数Vをまだ習っていない方々、申し訳ありませんでした。)

nは自然数ですが、

f(x) = (S/x)^x (x>0の実数)

のように少し定義域を変更して関数を設定します。(微分を使えるようにするため)
上の数式は明らかに正の値なので、底がe(eはネイピア数で、e=2.718…)の対数(いわゆる自然対数)をとります。
(底はeで固定のため表記していません)

log(f(x)) = x {log(S) - log(x)}

両辺微分すると、

f'(x)/f(x) = log(S)-log(x)-1 = log{S/(ex)}

したがって

f'(x) = f(x) * log{S/(ex)}

となります。
f'(x)=0となるのはf(x)>0ですので、log{S/(ex)}=0すなわちx=S/eのときのみです。
x<S/eではf'(x)>0、x>S/eではf'(x)<0となり極大値であることがわかります。
また極値がここの一箇所だけ、さらにx>0で連続かつ微分可能なので、ここが最大となります。
したがってf(x)=(S/x)^xの最大値はx=S/eのとき、となります。

もうほとんど答えですけど解答発表はもう少ししてから、ということで (^^;)
編集