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これやってから、昼寝して。
難易度:
★
河野真衣
2011/08/06 11:32
夏休みの真っ最中です。中高生で数学が得意でない方、たまには数学の考え物をやってみたらどうです?
『問題』
3a^2+3b^2+3c^2-2ab-2bc-2ca-2a-2b-2c の最小値を求めなさい。そのときの
a,b,cの値も書いてください。(但し a,b,cは整数で、a>b>cとします。)
【
(a,b,c)=(2,1,0)のとき、最小値=5
与式=(a-b)^2+(b-c)^2+(c-a)^2+(a-1)^2
+(b-1)^2+(c-1)^2-3 と変形して考える。
】
回答募集は終了しました。
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No.1
20 <br><br>a=-1 b=0 c=1
少年A
2011/08/06 12:13
まずは勘
追記:aとcが逆でした、、、
河野真衣
勘が外れたようです。それにa=1,b=0,c=-1のとき、20になります?
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No.2
式を変形して
(a-b)^2+(b-c)^2+(a-c)^2+2a(a-1)+2b(b-1)+2c(c-1)とする
(a-b)^2などは2つの数字の差が小さいほうがよくa>b>cよりそれぞれ差が1,1,2となると考えられる-@
また2a(a-1)などより負の数は正の数より大きくなってしまうのはすぐにわかる
そして正の数にしてもできるだけ小さいものがよい-A
@Aより
最小になるのはa=3,b=2,c=1だとわかる
これを代入し、1+1+4+12+2+0=20
よってa=3,b=2,c=1で最小値20
leo
2011/08/06 12:41
長々とすいません
数学が苦手なので自信はありません
河野真衣
申し訳ありません。論旨が良くわかりませんが、式を変形するという考え方はいいと思います。 最小値はもっと小さくできます。
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No.3
ヒミツ
leo
2011/08/06 13:52
すいませんわかりにくかったですか
河野真衣
もう一度ご自身の答えを確認していただけます?
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No.4
ヒミツ
leo
2011/08/06 14:43
迷惑かけました
やっと自分のミスに気が付きました
河野真衣
粘り強く取り組んでいただき、ありがとうございます。◎正解です。
ついでに、a,b,cが整数でなくてもよく、a>b>cでなくてもよかったら、最小値はいくらになるかやってみてください。それがすっとできたら本物だと思います。
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No.5
ヒミツ
PDJ
2011/08/06 15:05
これでよろしいでしょうか
河野真衣
◎正解です。求め方まで書いていただく必要はありませんので、これで十分
です。
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No.6
ヒミツ
あす
2011/08/06 15:23
考え方はleoさんと同様です
河野真衣
◎正解です。「あす」さんもleoさん同様a,b,cに制限がないときの最小値を考えてみてください。
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No.7
a=b=c=1のとき-3
PDJ
2011/08/06 16:58
制限がない時ですが
河野真衣
その通りです。
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No.8
すいません最小値がほぼ-3というところで行き詰ってます
考え方としては1がベストで1にとてつもなく近い分数2個と1を使うというものです
leo
2011/08/06 17:17
わかりません
河野真衣
PDJさんの答え↑を見て下さい。
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No.9
3a^2+3b^2+3c^2-2ab-2bc-2ca-2a-2b-2c=<br>3(a-(b+c+1)/3)^2+(8/3)(b-(c+1)/2)^2+2(c-1)^2-3<br>故にa=b=c=1でmin-3となる<br><br>または<br>(a-b)^2+(b-c)^2+(c-a)^2+(a-1)^2+(b-1)^2+(c-1)^2-3<br>と変形して<br>a=b,b=c,c=a,a=1,b=1,c=1の全ての条件を満たすa,b,cがあればmin-3はすぐにわかる<br>よってa=b=c=1でmin-3
Delta
2011/08/06 17:33
むしろa>b>cという条件があるから難しい
a>b>cの条件を外した方が遥かに楽なので先にそっちをやらせてもらいました。
一旦昼寝してからa>b>cについて考えてみます
河野真衣
a,b,cに制限がなければ、おっしゃるとおりですね。
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No.10
leo
2011/08/06 17:35
違う文字で同じ数字でもよかったんですね
河野真衣
そうですよ。
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No.11
ヒミツ
abcba
2011/08/11 13:02
多分これでよいのかな..
河野真衣
正解です。a,b,cに制限がないときもバッチリです。
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No.12
ヒミツ
通りすがり
2011/08/11 16:38
ひみつ
河野真衣
正解。そのとおりです。
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No.13
ヒミツ
hikaruVB
2011/08/12 22:39
もう少しスマートな因数分解があるのかもしれませんが・・
河野真衣
制限のないときはバッチリ。 制限のある場合の答えほんの少し見直して。
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No.14
ヒミツ
hikaruVB
2011/08/13 00:40
訂正しました、直感もいいですが、検証しないとまずいですね
河野真衣
そのとおりです。
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