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基本は「平方完成」を見つけ出すことです。
ここでは、とりあえず「 x - y 」という項に着目してみましょう。
Q = 2x² - 2xy + y² + 2x + 4y + 6
= (x² - 2xy + y²) + x² + 2x + 4y + 6 ←「-2xy」を消去できる「x,y の二乗式」を見つける
= (x - y)² + x² + ( -4x + 4y ) + 6x + 6 ←「x²」が余ったので、「4y」を消去できる「(x - y)の一次式」を見つける
= (x - y)² - 4(x - y) + x² + 6x + 6
= [ (x - y) - 2 ]² - 4 + x² + 6x + 6 ←「x - y」を使った二乗式を作る。
= (x - y - 2)² + x² + 6x + 2 ←残りは x だけの式になるので、xの平方完成を考える。
= (x - y - 2)² + (x + 3)² - 7
こうなれば、
x - y - 2 = 0
x + 3 = 0
のときに、Qは最小値 -7 となることが分かります。
そのときには
x = -3
y = -5
ということです。
平方完成を見つけるところが、ちょっと工夫がいります。
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