周囲の長さが24cmである長方形の面積の最大値を求めよ。

代数学最大値二次関数長方形面積平方完成
2025/6/8

1. 問題の内容

周囲の長さが24cmである長方形の面積の最大値を求めよ。

2. 解き方の手順

長方形の横の長さを xx cmとすると、縦の長さは (24/2x)=(12x)(24/2 - x) = (12 - x) cmとなる。
ただし、x>0x>0 かつ 12x>012-x>0 であるので、0<x<120 < x < 12である。
長方形の面積 SS は、S=x(12x)=12xx2S = x(12-x) = 12x - x^2 で表される。
SS を平方完成すると、
S=x2+12x=(x212x)=(x212x+3636)=(x6)2+36S = -x^2 + 12x = -(x^2 - 12x) = -(x^2 - 12x + 36 - 36) = -(x-6)^2 + 36
したがって、面積SSx=6x = 6 のとき最大値 36 をとる。
このとき、縦の長さも 126=612 - 6 = 6 cm となり、これは正方形である。

3. 最終的な答え

36 cm2^2

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