2つの円x2+y2-6x-4y+12=0
......
①, x2+y2-2x-2y=0
について、 次の問いに答えよ。
(1) 2つの円 ① ②は2点で交わることを示せ。
(2)2つの円①②の2つの交点と点(4,0)を通る円の方程式を求めよ。
考え方 (1) 半径がそれぞれR, (Ry) である2つの円の中心間の距離をdとすると
r
2つの円が2点で交わる⇔R-r<d<R+r
(2) 方程式(x2+y^2-6x-4y+12)+k(x2+y²-2x-2y) =0の表す図形は
k≠-1のとき2つの円の2つの交点を通る円
k=1のとき 2つの円の2つの交点を通る直線
解答 (1) ①を変形すると (x-3)'+(y-2)²=1
よって, 円①の中心は点 (3,2), 半径は
1である。
①半径1
② 半径2
(3,2)
② を変形すると (x-1)+(y-1)=2
よって,円②の中心は点 (1, 1), 半径は
√2 である。
(1,1)
2つの円①②の中心間の距離は
d=√(3-1)+(2-1)^=√5
ゆえに √2-1<d<√2+1
したがって, 2つの円①,②は2点で交わる。 終
(2) kを定数として, 方程式
(x2+y2-6x-4y+12)+k(x2+y2-2x-2y) = 0
③を考える。
(1) により、2つの円 ①,②は2点で交わり, ③は2つの円 ①②の
2つの交点を通る図形を表す。
図形 ③が点 (40) を通るとき
これを③に代入して整理すると
これが求める円の方程式である。
4+8k=0
よって
1
k=-
x+y-10x-6y+240 答