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Mathematics Senior High

数学Ⅱ青チャートの問題です。黒枠で囲っている回答の参考のマーカーで引かれ部分についてです。このようになる理由を教えてください。(1)のみで大丈夫です。

里安例題T02 放物線と円の共有点 接点 放物線y=x°+aと円x+y?=9 について,次のものを求めよ。 (1) この放物線と円が接するとき, 定数aの値 (2) 異なる4個の交点をもつような定数aの値の範囲 基本 95 指針>放物線と円の共有点についても,これまで学習した方針 共有点→実数解 で考えればよい。 この問題では,xを消去して、yの2次方程式(yーa)+y°=9の美然 解,重解を考える。放物線の頂点は v軸上にあることにも注意。 (1) 放物線と円が 接する とは、円と放物線が共通の接線をもつこと である。この問題では、右の図のように.2点で接する場合と1点 で接する場合がある。 (2) 放物線を上下に動かし、 (1)の結果も利用して条件を満たすaの値の範囲を見極める。 接点→重解 1点で 接する ct 2点で接する 解答 (1) y=x°+aから これをx°+y?=9に代入して <xを消去すると, yの2次 方程式が導かれる。 x=y-a (y-a)+y?=9 よって y+yーa-9=0 x=9-y20 ゆえに -3<yハ3 ここで,x°+y°=9から [1] 放物線と円が2点で接 する場合 2次方程式Oは②の範囲 にある重解をもつ。 よって, ①の判別式をD 37 4 a=-3 a=3 a= ツ 3| 3 3- 13 x 0 /3 x 0 -3(0 J3 -3 とすると D=0 37 D=1°-4-1-(-a-9) 4 =4a+37 た吹の 37 であるから 4a+37=0 すなわち a=ー 4 る。ああアら (2次方程式 このとき, ①の解は y=-号となり, ② を満たす。 ニー- py°+qy+r=0の重解は [2] 放物線と円が1点で接する場合 図から,点(0, 3), (0, -3) で接する場合で 9 ソ=ー 2p a=±3 頂点のy座標に注目。 以上から,求めるaの値は 37 土3 4 a=ー (2) 放物線と円が4個の共有点をもつのは, 右の図から, 放物 線の頂点 (0, a) が, 点(0, ー)から点(0, -3)を結ぶ線 37 分上(端点を除く)にあるときである。 -310 37 くa<-3 したがって 一

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青の二重線の式ってどうやって出したのですか?

びそのと 2x+yはx, yについての1次式であるからうまくいかない。 基本的 基本 98 【類南山大) 1 そこで、2c+y=tとおき,これを条件式とみて文字を減らす。 計算しやすいように y=t-2xとして yを消去し,x*+y?=2 に代入すると +(t-2x)=2 となり,xの2次方程式 になる。 この方程式が実数解をもつ条件を利用すると, tのとりうる値の範囲が求められる。 実数解をもつ- D20 の利用。 こよい。 3章 13 CHART 最大·最小 =Dtとおいて, 実数解をもつ条件利用 THAHO 解答 2x+y=tとおくと これをx+y°=2 に代入すると 参考 実数 a, 6, x, y につ いて,次の不等式が成り立つ (コーシー·シュワルツの不 ソ=t-2x の x*+(t-2x)?=2 5x°-4tx+t?-2=0 2次 等式)。 の 整理すると このxについての2次方程式②が実数解をもつための条件は, のの判別式をDとすると (ax+by)<(a+6)(x*+y°) [等号成立は ay=bx] a=2, b=1を代入すると が2次 を消去する D20 『ここで ー=(-2t)-5(t2-2)=D-(2-10) るよケ x°+y°=2 であるから (2x+y)°<10 D20から -10S0 よって これを解いて ー/10 Sts/10 も /10 s2x+y<、/10 をもつ。 1 -4t 2t (等号成立はx=2y のとき) t=±/10 のとき D=0 で, ② は重解x= 2:5 5- このようにして, 左と同じ答 えを導くことができる。 2/10 t=±V10 のとき x=± 5 10 のから y=± V 5 (複号同順) 2/10 V10 したがって x== 5 のとき最大値(10 y= 5 10 2/10 5,ソミー のとき最小値 -V10 5 xミー 2次 不 等式 1一2

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