## 1. 問題の内容

代数学二次関数最大値三平方の定理平方完成最適化
2025/6/30
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1. 問題の内容

151:ある品物の売価が1個100円のときは、1日300個の売り上げがある。売価を1円値上げすると、1日2個の割合で売り上げが減る。1日の売り上げ金額を最大にするには、売価をいくらにするとよいか。ただし、消費税は考えないものとする。
152:直角をはさむ2辺の長さの和が12である直角三角形がある。このような三角形の斜辺の長さの最小値を求めよ。
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2. 解き方の手順

### 151

1. 値上げ額を $x$ 円とする。

2. 売価は $100 + x$ 円になる。

3. 売り上げ個数は $300 - 2x$ 個になる。

4. 1日の売り上げ金額 $S$ は、以下の式で表せる。

S=(100+x)(3002x)S = (100 + x)(300 - 2x)

5. $S$ を展開して整理する。

S=30000200x+300x2x2S = 30000 - 200x + 300x - 2x^2
S=2x2+100x+30000S = -2x^2 + 100x + 30000

6. $S$ を平方完成する。

S=2(x250x)+30000S = -2(x^2 - 50x) + 30000
S=2(x250x+625625)+30000S = -2(x^2 - 50x + 625 - 625) + 30000
S=2(x25)2+1250+30000S = -2(x - 25)^2 + 1250 + 30000
S=2(x25)2+31250S = -2(x - 25)^2 + 31250

7. $S$ が最大となるのは、$x = 25$ のときである。

8. 売価は $100 + x = 100 + 25 = 125$ 円となる。

### 152

1. 直角をはさむ2辺の長さをそれぞれ $a$, $b$ とする。

2. 問題文より、$a + b = 12$。

3. 斜辺の長さを $c$ とすると、三平方の定理より $c^2 = a^2 + b^2$。

4. $b = 12 - a$ を $c^2 = a^2 + b^2$ に代入する。

c2=a2+(12a)2c^2 = a^2 + (12 - a)^2

5. $c^2$ を展開して整理する。

c2=a2+14424a+a2c^2 = a^2 + 144 - 24a + a^2
c2=2a224a+144c^2 = 2a^2 - 24a + 144

6. $c^2$ を平方完成する。

c2=2(a212a)+144c^2 = 2(a^2 - 12a) + 144
c2=2(a212a+3636)+144c^2 = 2(a^2 - 12a + 36 - 36) + 144
c2=2(a6)272+144c^2 = 2(a - 6)^2 - 72 + 144
c2=2(a6)2+72c^2 = 2(a - 6)^2 + 72

7. $c^2$ が最小となるのは、$a = 6$ のときである。このとき、$b = 12 - a = 12 - 6 = 6$。

8. $c^2$ の最小値は72なので、$c$ の最小値は $\sqrt{72} = 6\sqrt{2}$。

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3. 最終的な答え

151:125円
152:626\sqrt{2}

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