[別館]球面倶楽部零八式markIISR

東大入試数学中心。解説なので解答としては不十分。出題年度で並ぶようにしている。大人の解法やうまい解法は極めて主観的に決めている。

1962年(昭和37年)東京大学-数学(理科)[5]

2022.02.18記

[5] 1 つの頂点から出る 3 辺の長さが xyz であるような直方体において,xyz の和が 6,全表面積が 18 であるとき,

(i) x のとりうる値の範囲を求めよ.

(ii) このような直方体の体積の最大値を求めよ.

2022.02.18記

[解答]
x+y+z=6xy+yz+zx=9 であるから,xyz=k とおくと
x,y,zt の3次方程式 t^3-6t^2+9t=k の3実数解である.

よって,s=t^3-6t^2+9ts=k が重複度をこめて t\gt 0 なる交点が3つとなる条件をグラフから考察すると,0\lt x\lt 3,3\lt x\leqq 4 となり,0\lt k \leqq 4 となる.よって

(i) 0\lt x\lt 3,3\lt x\leqq 4
(ii) 4

である.