数学
高校生
解決済み

(2)は円の方程式の一般形を使って解くことはできますか?x^2+y^2+lx+my+n=0

5 座標平面上の3点A (1, 0), B (14,0), C(5,3)を頂点とする△ABCについて 次の問 いに答えよ。 (1) △ABCの重心の座標を求めよ。 (2) △ABCの外心の座標を求めよ。 (3) △ABCの内心の座標を求めよ。
整理して x2_(k+4)x+k+7=0 イーナ この方程式の判別式をDとすると, 放物線と直線が接するとき D=(k+4)-4(k+7)=k+4k-12=0 ABCの内心をⅠとすると, 直線 CIは LCの二等分線であるから 5 AI:ID=CA:CD=5:3/10 × 18 よって、 求める内心の座標は =6:√√10 すなわち (k+6Xk-2)= 0 よって k=-6, *2 よって k=2のとき, ①は x=3 x2-6x+9=0 すなわち (x-3)²=0 このとき y=2・3-5=1 ゆえに、接点の座標は カ(3,1) 点Pの座標は 4点Sの座標を (x, y) とする。 (3.5+2.0 3.6+2·1) すなわち (3, 4) 2+3 2+3 点Qの座標は -2-5+3-0 3-2 -2-6+3-1) 3・1) すなわち (-10, -9) 3-2 よって, △PQS の重心の座標は (3+(-1)+4+(-9)+2) すなわち -7+x 3 これが (1272) に等しいから 7+15+2=7 -5+y ゆえに x=20, y=12 したがって, 点Sの座標は (720, 12) 5 (1) 重心の座標を (x, y) とすると 1 +14 +5_ 20 0+0+3 x= 3 3y= =1 3 よって、 求める重心の座標は (20. 1) (2) 線分ABの垂直二等分線の方程式は 15 31 x= 2 ① e 15 √10-1+6. √10-046-13 6+10 2 6 6+10 すなわち (10−3/10,3_V16 2 ⑥6円 ①の中心は点 (0, 0), 半径は7である。 円 ②の方程式を変形すると(x+6+(y-3)^2=22 ゆえに,円 ②の中心は点(-6, 3), 半径は2である。 よって,2円 ①,②の中心間の距離は √(-6)²+32=3√5 (1)①と②が内接するための条件は 17-21=3√√5 ① ゆえに 7-2=±3√5 よって 7=2±3/5 1=2+3/5 0であるから (2)①と②が外接するための条件は 5+2=3√5 ゆえに 1=3√√5-2 " ② G 13 -6-10 77 (1) 3点 A, B, P が同一直線上にあるとき,Pは直線ABと円Cの共有点である 直線ABの方程式は y-1=0135-1 (x-1) すなわち y=1/2x+2/2/2 直線AB と円Cの共有点のx座標は, 2式 1 1 y=1/2x+1/2(x-3)+(y-32=4 C(5, 3) B から」を消去して得られるxの2次方程式 14x 線分ACの中点の座標は A H 0 1 3-0 3 直線ACの傾きは = であるか 5-1 4 ら、線分ACの垂直二等分線の方程式は 3-=(x-3) すなわち y=-21214+1/27 アニー ......2 3 △ABCの外心は,直線 ①,②の交点である。 9 ①②に代入すると y=-2 (15 よって、 求める外心の座標は 2 (3) AB=13 (*-37+ ((+)-3=4 の実数解と等しい。 整理すると すなわち 5x2-34x +45=0 (5x-9xx-5)=0 y=1/2x+1/2 であるから x=1/3のとき y=1/2x=5のときy=3 したがって, 点Bと異なる点Pの座標は (2) 点 G, Pの座標を, それぞれ (x, y), (s, 1) とする。 y P(s, BC=√√(14-5)2+(0-3)=3/10 CA= √(5-1)^2+32=5 よって、 ∠Aの二等分線と辺BC との C(5, 3) Pは円C上にあるから (s-3)'+(1-3)=4 ....... ① 5 D 3/10 Gは△ABP の重心であるから B 1+5+s 1+3+t 交点をDとすると O x= y=- BCE 1 14 x 3 3 BD:DC=AB:AC=13:5 -13- ゆえに、点Dの座標は 5-14+13-5 13+5 区内分する すなわち 3 s+6 5-0+13-3 13+5 +4 3 y= 3 ゆえに s=3x-6,t=3y-4 から (15.33) 6 これを①に代入すると {(3x-6)-3)^2+{(3y-4)-3)²=4 1 A

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