1. 問題の内容
連立不等式 , , の表す領域の面積を求める問題です。
2. 解き方の手順
まず、それぞれの不等式が表す領域を考えます。
1つ目の不等式 は、 を意味し、直線 の上側の領域を表します。
2つ目の不等式 は、 を意味し、直線 の上側の領域を表します。
3つ目の不等式 は、 と変形できます。さらに平方完成して となり、これは中心 、半径 の円の内部(円周も含む)を表します。
したがって、求める領域は、
をすべて満たす領域です。
次に、これらの不等式が表す領域を図示します。
直線 と直線 の交点を求めると、
より となり 。このとき 。よって交点は です。
また、円の中心 は、2つの直線の交点と一致しています。
これらの直線の交点と、円の中心が一致するため、この円は2つの直線によって、ちょうど半分に分割されます。
求める領域の面積は、半円の面積に等しくなります。
円の半径は なので、円全体の面積は です。したがって、半円の面積は です。