【数Ⅰ】2次関数:【難問】2変数関数の最大最小:序章 - 質問解決D.B.(データベース)

【数Ⅰ】2次関数:【難問】2変数関数の最大最小:序章

問題文全文(内容文):
$x^2-2xy+2y^2=2$ を満たすx,yについて
(1) xのとりうる値の最大値・最小値を求めよ。
チャプター:

0:00 導入
1:12 判別式を考える
1:50 xの係数が偶数である場合のショートカット方法
2:09 エンディング

単元: #数Ⅰ#2次関数#2次関数とグラフ#数学(高校生)
指導講師: 理数個別チャンネル
問題文全文(内容文):
$x^2-2xy+2y^2=2$ を満たすx,yについて
(1) xのとりうる値の最大値・最小値を求めよ。
投稿日:2023.02.19

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$\overrightarrow{m}$=($a$, $c$), $\overrightarrow{n}$=($b$, $d$)
に対して、D=ad-bc とおく。座標平面上のベクトル$\overrightarrow{q}$に対して、次の条件を考える。
条件Ⅰ $r\overrightarrow{m}$+$s\overrightarrow{n}$=$\overrightarrow{q}$を満たす実数r, sが存在する。
条件Ⅱ $r\overrightarrow{m}$+$s\overrightarrow{n}$=$\overrightarrow{q}$を満たす整数r, sが存在する。
以下の問いに答えよ。
(1)条件Ⅰがすべての$\overrightarrow{q}$に対して成り立つとする。D $\ne$ 0であることを示せ。
以下、D $\ne$ 0であるとする。
(2)座標平面上のベクトル$\overrightarrow{v}$, $\overrightarrow{w}$で
$\overrightarrow{m}・\overrightarrow{v}$=$\overrightarrow{n}・\overrightarrow{w}$=1, $\overrightarrow{m}・\overrightarrow{w}$=$\overrightarrow{n}・\overrightarrow{v}$=0
を満たすものを求めよ。
(3)さらにa, b, c, dが整数であるとし、x成分とy成分がともに整数であるすべてのベクトル$\overrightarrow{q}$に対して条件Ⅱが成り立つとする。Dのとりうる値をすべて求めよ。

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*図は動画内参照
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問 $P=x^2-2xy+3y^2$$-2x+10y$$+2$の最小値を求めよ。
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