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この問題を解く方針は、まずtの値を決めてから接点を求める です。
まず PQの線分の方程式
傾きが (2-0)/(0-1) = -2 で、(0,2)を通るので y=-2x+2 (0≦x≦1)。
y=(x-t)² と y=-2x+2 が接するので、この2線の交点が1個(重解を持つ ⇒ 判別式=0)
y=(x-t)²=-2x+2 より
x²-2(t-1)x+(t²-2)=0 ①
判別式
D/4=(t-1)²-(t²-2)=-2t+3=0
∴ t=3/2
t=3/2 のとき①の式は
x²-2(t-1)x+(t²-2)=x²-2(3/2 - 1)x + (9/4 - 2) = x²-x+1/4
= 1/4*(4x²-4x+1) = 1/4 * (2x-1)² = 0
x=1/2
これは 線分PQの範囲 0≦x≦1 を満たすので適。
※ ここで接点のx座標が PQの線分より外(x<0,x>1)だと不適合なので解なしです。
この接点は、y=-2x+2上の点なので
y = -2 * 1/2 + 2 = 1
上記より t=3/2 のとき 接点の座標(1/2,1)