高校数学 公式・解法ノート
不要

コーシー・シュワルツの不等式

着眼点(a^2+b^2)(x^2+y^2)\ge(ax+by)^2。1次式の最大最小を一発で出せる。

(a^2+b^2)(x^2+y^2)-(ax+by)^2=(ay-bx)^2\ge0

等号は ay=bx(a:b=x:y)のとき。

例題
1
x^2+y^2=1 のとき、3x+4y の最大値を求めよ。
解答
(3^2+4^2)(x^2+y^2)\ge(3x+4y)^2 より (3x+4y)^2\le25、3x+4y\le5
等号は \dfrac{x}{3}=\dfrac{y}{4} かつ x^2+y^2=1、x,y>0 より x=\dfrac{3}{5},\ y=\dfrac{4}{5}
答 最大値 5
ポイント不要の理由: 共通テスト〜埼玉大レベルでは、同じ問題が三角関数の合成や「=k とおいて直線と円が共有点をもつ条件」で解ける。例外: 難関大・理系で「証明せよ」と誘導つきで出るときは、差が完全平方になることだけ覚えておけば足りる。

「式と証明」の項目

  1. 二項定理と一般項必須
  2. 多項定理(3項の展開)差がつく
  3. 二項係数の和・余りへの応用差がつく
  4. 整式の割り算 A=BQ+R必須
  5. 分数式の計算(通分・部分分数)差がつく
  6. 剰余の定理必須
  7. 因数定理と3次式の因数分解必須
  8. 3次式・重解型で割った余り差がつく
  9. 恒等式の係数決定(係数比較・数値代入)必須
  10. 条件つき等式の証明必須
  11. 不等式の証明(差をとる・平方完成・2乗して比較)必須
  12. 相加平均と相乗平均の関係必須
  13. コーシー・シュワルツの不等式不要

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