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第1問

面積が3232の凸四角形で、向かい合う2辺と1本の対角線の長さの和が1616である。もう一方の対角線の可能な長さをすべて求めよ。
ステップ 4/7: 面積の評価を最大化する
ざっくり言うと

与えられた面積は、評価式の大域的な最大値にちょうど等しい。

32≤BD(16−BD)2≤3232\le\frac{BD(16-BD)}2\le32
詳しい解説

和の条件より、32=Area≤BD(16−BD)232=\mathrm{Area}\le\frac{BD(16-BD)}2である。二次関数f(x)=x(16−x)/2f(x)=x(16-x)/2の最大値は3232のときのx=8x=8である。したがって両方の不等式で等号が成立し、BD=8BD=8となる。