【解答】
が線分上にある時を時刻の基準としてとする.
又この時のの座標がとなるようにして考える.
すると題意より時刻での各々の座標は
とかける.以下とする.
図 1: 点,,の位置関係
この時
だからサラスの公式より,時刻でのの面積として,
①
と書ける.(式4)の右辺の絶対値の中身をとしてその挙動を求めれば良い.
一階微分は
となるのは
だから増減表は以下のようになる.ここでの周期性から,で考えれば良い.
表 1: の増減表
従って求めるの最大値はの時である.この時は
だから,(式4)に代入して求める最大値は
である.