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Mathematics Senior High

これでもあってますか??

114 第3章 図形と方程式 標問 51 交点の軌跡 (1) αを任意の実数とするとき, 2つの直線ax+y=a, x-ay=-1の交 点はどんな図形をえがくか. (2) // sa≦√3のとき(1)の2直線の交点はどんな範囲にあるか. ・精講 パラメータαを含む2直線の交点の 軌跡を求める問題です。 求める軌跡 をCとすると,Cは, パラメータαによって決ま 点(x,y) の全体ですから (x,y)EC ⇔ ax+y=a |x-ay=-1 ということになります。 このとき 上の連立方程式を解いて をみたす実数 αが存在する a²-1 2a a²+1, y=a²+1 x=- とする必要はありません。 2式をみたす実数αが 存在するためのx,yの条件を求めます. (i)y=0 のとき, ②' をみたす α が存在するのは x=-1のときであり,このとき① は -α+0=a となるので, a=0 が ① ②' をみ す。 すなわち, (x,y)=(-1, 0) は条件をみたす. (ii)y=0 のとき,②' をみたすαの値は α = - x+1 y これが①もみたすためのx,yの条件は x+1 ••x+y=₁ x+1 y y 解法のプロセス 図形 f(x, y, a) = 0 g(x, y, a)=0 の交点の軌跡 CEVIC ↓ 解答 (1) ax+y=a ...... ① x-ay=-1 ...... ② ① ② をみたす実数α が存在するためのx,yの条件を求める. ②はya=x+1 ・・・・・・ ②' と変形できる. これをαについての方程式とみる. (愛知学院大) (1) 2式をみたす実数α が存在 するためのx,yの条件を求 める (2) 2式をみたすαが 1≦a≦√3の範囲に存在 するためのx,yの条件を求 める x2+y^2=1かつy=0 任意の実数a に対して②は成 立 ← ①, ② をみたすα は 0 0 1 -1 /1x HA (i), (ii) より 求める交点の軌跡は 円x2+y2=1 ただし, 点 (1, 0) を除く. MOLD $2 1/1/35 sas/3③として, ①, ②, ③ をみたす実数a が存在するため (2) のx,yの条件を求める ( 1 ) より (i)y=0 のとき, ①, ② をみたすα が存在する条件はx=1であり、この とき, αは0であるが,これは③をみたさない. (ii)y=0 のとき, ①, ②, ③ をみたすαが存在するためのx,yの条件は YA 1 x² + y² = 1/² √² ≤x+1 ≤ √ 3..... y -1<x<1 より x+1>0であり、④から0. 以上 (i), (i) より 求める交点の軌跡は x2+y²=1 x+1 -≤ y ≤√√3(x+1) √3 [x² + y² = 1 E B 115 /3 2 2 -≤y≤1 -1 別解 2直線ax+y=a ...... ①, x-ay = -1... ② の位置関係を調べる とαの値にかかわらず, ①は定点A (1, 0), ② は定点B(-1, 0) を通り, ① と ②は直交している. よって, ①, ② の交点は A,Bを直径の両端とする円上を動く. (1) α がすべての実数を動くとき, ①は直線x=1 以外 のAを通る直線すべてを表す. ② も直線y=0 以外 のBを通る直線のすべてを表す。 よって,交点の軌跡は 円x2+y^2=1 ただし, 点 (1, 0) は除く. (2) 1/15 ≦a≦√3より,① の傾き -αのとり得る範囲 は -√3≤-as-√3 であり,右図より,交点の軌跡は,円x2+y²=1の √3 -My≦1の部分である. 0 AL B YA 11 1x 0 -1 -1 傾き 15 傾き 第3章 A 1 x √3 1-√3 演習問題 (51-1) 2直線y=tx, y=(t+1)x-t の交点をPとする. tが変化するとき, Pの軌跡の方程式を求めよ. (学習院大 ) 51-2 xy平面において円 (x-t)^2+y^2=t と直線y=tx の交点をP(t) と する.t が正の実数を動くとき,P(t) のえがく曲線を求めて, それを図示せよ. ( 広島文教女大)

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このような解き方でも構いませんか?

90 第3章 図形 問 39 定点を通る直線 (1) 直線群 (a+2)+(3a-2)y+1=0 のどの直線もつねに定点を (上智大) (点Pを通り,直線 3.x -4y+1=0 に平行な直線の方程式を求めよ. 通る. |_ (2) 2直線x+2y-5=0.2r-3u+4=0 の交点をPとするとき (i) 点Pと原点(0, 0) を通る直線の方程式を求めよ. (1) α の値を決めれば,直線が1つ解法のプロセス 精講 決まります。したがって, “どの直 線も・・・・ ということは, “どんなαに対しても...” ということになります。与えられた式を α につ いての恒等式として処理することになります。 (2) 2直線x+2y-5=0, 2x-3y+4=0 の交 点Pの座標を求めると (12) となります. これより, (i) は2点O(0, 0), P(1,2) を通る直 3 (y=2x), (i)は, 点 (1,2)を通り, 傾き 22 の直 4 =(y-2=-2(x-1) より 3-4y+5=0) して求めることもできますが、 解答では交点P ■座標を求めずに解いてみます。 そのためには 「図形 f(x,y)=0, g(x, y) = 0 が共有点 をもつとき, 方程式 mf(x, y)+ng(x, y)=0 の表す図形は,m,nの値にかかわらず, つねにその共有点のすべてを通る」 う定理を使います. =1のときは標問34 研究で説明済みです. -+2)x+(3a-2)y+1=0 について整理すると 解答 (立正大) (1) “どんなαに対しても.. について整理する についての恒等式 解法のプロセス (2) 図形 f(x,y) = 0, g(x,y)=0 の共有点を通る 図形 ↓ mf(x, y)+ng(x, y)=0 条件をみたすようにm,nの 値を求める TIGEN 489+7A0843 TA (x+3y)a+(2x−2y+1)=0 ······@′ これがすべてのαに対して成立する条件は [x+3y=0 |2x-2y+1=0 3 :. (x, y) = (-³/², 1/2) よって、直線①はαがどのような値であっても 定点(-18.1/8)を通る. (2) (m,n)≠(0, 0) として m(x+2y-5)+n(2x-3y+4)=0....② を考える. この方程式は,x,yの1次方程式なので直線を表しており, 2直線x+2y-5=0, 2x-3y+4=0 の交点Pを(α, B) とすると m(a+2B-5)+n(2a-3B+4)=m*0+n·0=0 より ② は点Pを通る.すなわち, ② は点Pを通 る直線の方程式である. (i) ②が原点(0, 0) を通るとき -5m+4n=0 5 n=₁ =11m ただし, m=0 このとき ② 4m (x+2y-5)+5m (2x-3y+4)=0 7m(2x-y)=0 m=0 より y=2x である. (Ⅱ)②が直線 3-4y+1=0 と平行になるのは ②をx, yについて整理すると (m+2n)x+(2m-3n)y-5m+4n=0 であるから, 3(2m-3n)+4(m+2n)=0 n=10m ただし, m=0 のときである. このとき② ◆ Aa + B = 0 がすべてのαに 対して成立する条件は A=B=0 m(x+2y-5)+10m(2.x-3y+4)=0 7m(3x-4y+5)=0 m=0 より 3x-4y+5=0 91 ②は点Pを通るすべて を表している なぜなら (m,n)≠ ◆ax+by+c a'x+b'y+ が平行であ ab'-ba'= (一致を含

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