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Mathematics Junior High

中2数学一次関数の問題です。 解説をみたのですがあまり理解できなかったので詳しく教えていただきたいです。光が反射する時、入射角と反射角は等しいということはわかるのですが大問4ではどう考えたらこの線がかけるのか分かりません。

やき メモ 光の反射をし 光が反射するとき と反射角はし 人射角反射角 3 ところで、光が辺にぶつかっても反射せず、 まっすぐ進むと考えたらどうなるでしょうか。 " 2 C PCはAB になってい たとえば、P (12/21) のとき、光が辺にぶつかって も反射せず、そのまままっすぐ進んだと考えると, 光は点C'(1,2)を通ります。 PCと について るよ。 JAP B C Pの座標が (131)と (11) のとき,光が辺にぶつかっても反射せず, まっすぐ進んだ場合の図を,下の図にそれぞれかき入れなさい。 ただし、 まっすぐ進んだ光は格子点(座標もy座標も整数である点)で止まるもの とする。 3 2 y ⑤ 3 2 AP B IA PR 6 IC 1 2 3 O 21 3 3 Pの座標が (13, 1) のとき, 直線OPの式は y=3x だから, 点 (1,3)で止まる。 Pの座標が ( 73, 1) のとき, 直線OPの式は y=2xだから,点(2,3) で止まる。 6.0 直線 でかいた図, ③ ④ でかいた図を見比べてみ 6 ③ でかいた図を,上の左の図にかき入れなさい。 また,④でかいた図を,上の右の図にかき入れなさい。 よう。 何か発見できない かな? 4 以上をふまえて,もう一度, 光が反射する 場合を考えてみましょう。 y 7 P(24, 1) のとき,光は止まるまでに何回反 3 射しますか。 1131 4 24 光は, (0, 0)P (11(1号)(20) 10号)(11)→C(1.0) と進む。 0→P 4 ここまで理解できた人は、 光が辺にぶつかっても反射しないと考えると, 直線OPの式 n m P1 のとき,光が 3 はμ=1/2xだから、左の図のように、点(3,4)で止まる。 止まるまでに何回反射す るかをmnを使った 式で表してみよう。 (ただしとの最大 公約数は1で,m>n で あるものとするよ。) 2 A PB C I' 5 回 73 答えは (-2) 回 O

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Mathematics Senior High

赤い下線の変形で他の文字ではなく、y1を消しているのは、2行前のPFベクトル・nベクトルがc、x1、a2で表されているのに合わせにいくためですか?回答よろしくお願いします。

186 例題 96 焦点と接点を結ぶ直線と接線のなす角 楕円 1,2 D ★★★★ 621 上の任意の点Pにおける接線をとし 2つの焦点を F, F とするとき,接線1が2直線 PF, PF" となす角は等しいことを示せ。 目標の言い換え 2直線のなす角 → (傾き) = tan b, と tan0 = tan (01-02)=・・・(加法定理)・・・の利用 → 接線や直線 PF, PF' がx軸に垂直のときを 分けて考えなければならない。 (大変 ) ⇒ 接線の法線ベクトルをすると 法線ベクトルの利用 すべての場合を考えることができる。 PF のなす角α) = (n と PF のなす角β) F ⇒ cosa = cosβ を目指す。 C y 02 0₁ 0 x Action» 接線が直線となす角の性質は、法線が直線となす角を利用せよ α>b>0 としても一般性を失わ B a P =d2-2cx1+ CX であるから |PF| = q – Cx1 =a- 同様に, PF'= (-c-x1, -y)より a CX1 a PFn= -C-1,|PF|=α+ CX1 a PF, PF' とnのなす角をそれぞれα, β(0≦a≦ MBS) とおくと cosa= cos B Action. PF • n CX1 1 a² CX1 a- n an PFn (a PF.n |PF||| cosa=cosβ (a + cxi)\n\ CX1 a sanB≦πであるから alml a=Ba したがって, 接線が2直線 PF, PF'′ となす角は等し Point...焦点と接点を結ぶ直線と接線のなす角 - 光線が直線に当たって反射するとき,右 図1のように入射角と反射角の大きさ は等しくなる。 曲線上の点Pに当たって 反射する場合には,図2のように、点P における接線に対して入射角と反射角を 考え、直線と同様にこれらの大きさは等 しくなる。 よって ない。 焦点F'(-c, 0),F(c, 0) (c>0) y▲ P(x1,yi) とすると c² = a²-b² えればよい。 b>a (長軸がy軸上) のときも同様に証明でき ることが明らかであるか > bの場合だけ考 F また,点P(x1,y1) とすると, 接線 F -a -C 0 ca の方程式は X1X Viy + a² 62 =1 よって, lの法線ベクトルの1つは X1 n = ここで, PF = (c-x, y) より n = (a, b) 200 PFn=(c-x1 X1 09D 62 2 CX1 X1 Yı 2 a² a² 62 2 Pは楕円上の点であるから+2=1 よって PF = CX-1 · n 直線 ax + by + c = 0 の 法線ベクトルの1つは 0円 図 1 例題96で証明したことは, 右の図3において, 点Pが のどのような位置にあってもこの性質が成り立つこと 楕円の1つの焦点から発射した光線が楕円に当たって反 と、すべてもう1つの焦点に集まることが示されたこと (さらに, p.188 Play Back 12 も参照。) また ||PF|2=(c-x)2+y^ X1 =c2-2cx1+x2+621 = c2+b2-2cx1+ (1-1) x² 62 a" したがって、盗んできた 練習 96a,bはa>0,6≠0 を満たす定数とする。 の交点Pにおける放物線Cの接線をしと 男接線が2直線, PF となす角は等し

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