수학의 정석

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[소순영] 기본편 수학(상) (2018) - 최대와 최소
기본문제 11-8

기본문제 11-8: 실수 x,y가 x^2+y^2=1을 만족할 때, 2x+y의 최댓값과 최솟값을 구하여라. 여기에서 x의 범위(y^2이 실수이기 때문에 x는-1이하 1이상)는 왜 구하지 않고 답을 구하는데 반영하지 않나요? x가 실수이기 때문에 판별식을 써서 k(2x+y)의 범위를 구하는 것은 x의 범위랑 관련없지 않나요?(가령 x가 √(2) 이고 y가 i인 경우같이요) 만역 관련 있다면, 어떻게 관련있는지 자세히 설명해주시고, 만약 관련 없다면, x의 범위를 구하는 것이 답을 구하는 것과 어떻게 관련없는지 근거를 들어 자세히 설명해주시기 바랍니다.(판별식은 x의 범위를 포함하고 있다 등으로요) (원의 방정식으로 설명해주시지 마시고 최대/최소로 근거를 들어 설명해주시기 바랍니다.)

안녕하세요. 질문에 대한 관련 답변입니다. 만약 문제가 -1<_x<_1, -1<_y<1인 범위에서 2x+y의 최댓값 , 최솟값을 구하라는 문제와 실수 x,y 에 대해 x^+y^2=1 을 만족할때, 2x+y의 최댓값, 최솟값을 구하라는 문제는 다른 문제겠죠? 위에 문제에서는 x,y의 직접 값을 대입하여 문제를 해결해볼수도 있지만 2x+y=k 이므로 y=-2x+k 라는 식으로 만들어 주어진 직사각형 범위에서 y절편이 k이고 기울기가 -2 인 직선을 그려봄으로써 k값을 구할수도 있습니다. 아래 문제도 비슷하게 생각해볼수 있습니다. 주어진 범위가 어떤 직사각형 꼴이 아니라 원으로 주어진 것이고 그 영역에서 y=-2x+k 이 가질수 있는 최댓값과 최솟값을 구하는 것이므로 어드바이스에 그려진 것처럼 결국은 원과 직선이 접하는 경우가 됩니다. 원과 직선이 두 점에서 만나거나 접하게 되는 k값을 구할때 딱히 x의 범위가 필요없습니다. 판별실 D=0 이라는 것은 원과 직선이 한점에서 접한다는 것이고 D>0 이라는 것은 서로 다른 두 점에서 만난다는 것이므로 접하는 두 직선 사이를 말하는 것입니다.

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