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問題5279(友人問) xy平面上の4点A(3,0) B(3,2) C(0,2) D(0,0) を頂点とする正方形ABCDを考える。
uv平面上の点(u,v)で、長方形ABCD内(周を含む)の任意の点(x,y)に対し
0<=ux+vy<=1 を満たす(u,v)全体の集合をSとする。 Sの面積を求めよ。
解答
・わたしの
アバウトだけど...
0<=ux+vy=√(x^2+y^2)*√(u^2+v^2)*cosθ<=1だから...
-π/2<=θ<=π/2 のはず...
しかも...√(u^2+v^2)*cosθ とは...xy平面に垂直な距離になるから...
けっきょく...
長方形ABCDの上下の高さ1の直方体の表面積にほかならない!!...はず...
S=2*(3*2+3*2+2*2)=32
でいいかな...^^...?
↑
じぇんじぇん違ってましたようで...^^;;...Orz〜
鍵コメ様のもの ☆
↓
多分次のようになると思います.
「0≦x≦3,0≦y≦2を満たしてx,yが動くとき, 0≦ux+vy≦1が常に成り立つような(u,v)」の条件を考える. (x,y)=(3,0)で不等式が成り立つことから,0≦u≦1/3. (x,y)=(0,2)で不等式が成り立つことから,0≦v≦1/2. よって,u,vは負でないので,x,yが変化するとき,ux+vyは, (x,y)=(0,0) のとき最小で,最小値0(「0以上」を満たす), (x,y)=(3,2) のとき最大で,最大値3u+2v. よって,0≦u≦1/3,0≦v≦1/2に加えて, 3u+2v≦1 が成り立てばよく,Sは, 3点(0,0),(1/3,0),(0,1/2)を3頂点とする三角形の周および内部 となる. よって,求める面積は, (1/2)・(1/3)・(1/2)=1/12 *なるほどねぇ♪
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