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数学 高校生

(1)でa=0を①,②に代入して連立したら、 x=5/4になってしまいました。 なんでこの解き方がダメなんでしょうか?

3 直線定点通過, 平行・ 垂直条件 2直線 (a+2)+(a+3)y=10 16x+ (2a-1)y=5...... ② が与えられている。 (1) 直線①はαの値にかかわらず定点A() を通る. ①) ②法の対行か (2) a= または □ のとき, 2直線 ① ② は平行である. (3) a=L または ] のとき 2直線 ① ② は垂直である. (麻布大生命環境) 定点通過 f(x,y)+α.g(x, y) = 0......A がαの値によらず成立するための条件は, f(x, y) = 0 かつ g (x, y) =0が成り立つことである. なぜなら, a=0のときAが成り立たなければな らないからf (x,y)=0.このときはα-g (x,y)=0となり, α≠0のときも成り立つから g(x,y)=0でもあるからである.そこで, (1) は,まずはこの式を文字定数 α について整理する. 平行条件, 垂直条件 集=仙上の種が一 1° 傾きがm1, m2 である2直線について, lm=m,hikmmz=-1 2°2直線:+b+c=0,l:azt+bzy+c2=0について, hill ⇔ 4: b=az: b2 yの係数の比が等しい 法線ベクトル (ベクトル未習の人は飛ばして構わない) 直線に垂直なベクトルを直線の法線ベクトルと言う. 直線 ax + by +c=0 の 法線ベクトル(の1つ)は, (c) [xとyの係数がつくるベクトル]である. このことは傾きを考えれば当然だろう. 上の2について, 4/12 41½ ax+by+c=0 ara2+b1b2=0 [内積=0] (1) 0-04079 解答 (1) ①をαについて整理すると, 2x+3y-10+α(x+y)=0. これがαの値にかかわらず成立する条件は 2x+3y-10=0・・・・・・③ かつ x+y=0.④ い ④×3-③より,r=-10で,よって求める定点は, A (-10,10). (2) ①と② が平行となる条件は x, yの係数の比が等しいことであるから, (a+2) (a+3)=6 (2a-1) ← ①' が α についての恒等式になる. 2直線2+3y-10=0, x+y=0 の交点が定点. 10-10-2 at yo =-3 a1-3 ② Q.Q2-bbs=072iok [法線ベクトルを用いると] (a+2) f(x 20-1 (a+2) (2a-1)=6(a+3) ..242-34-20=0 (a-4) (2a+5)=0 a=4,- 5 2 (3) α-3のとき,①はy軸に平行であるが,②はx軸に平行でない. a=1/2のとき,②はy軸に平行であるが, ① はx軸に平行でない. 1 a≠-3 かつαキーのとき,①の傾きは a+2 a+3' 6 ②の傾きは 2a-1 ⇔ (a+2) 6+ (a+3) (2a-1) = 0 であり, 場合分けは不要である. であるから, ①と②が垂直となる条件は, a+2 a+3 6 =-1 2a-1 ①+② ⇔ (201) a+3, (a+2) 6+ (a+3) (2a-1)=0 ∴.2α² +11a +9 = 0 ..α=-1, 3 演習題(解答は p.100 ) -(a+1)(2a+9)=0 直線(3+2k)+(4-k)y+5-3k=0がある. この直線は,kの値によらず,定点 (□) を通る.また, 点 (1, -1) この直線との距離が最大となるのは 」である. k= のときで, そのときの距離は [ (獨協医大 ) 後半は, 定点を生かして 図形的に処理できる。 82

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数学 高校生

右ページの(1)の中の、t^2-2xt-4=0がどこかは出てきたのか分かりません。教えてください。

数学Ⅱ α+β_m+1 ② X= 2 2 また,Pは直線上の点であるから y=mm -1)-1 m²-m-2 ③ 2 ②から m=2x-1 ...... ④ ③に代入して整理すると y=2x2-3x また,(1)の結果と④から 2x-1<-1, 3<2x-1 ゆえに x<0.2<x よって、求める軌跡は 放物線y=2x3xの x0, 2<xの部分 ya つなぎの文字 去。 (1)① ② からyを消去すると a-Bx= 2 a2-B2 βであるから これを①に代入して 数学Ⅱ -97 (2) すなわち a-B 2 x= (a+B)(α-B) 4 x=A+B M 2 R aa+B Q2 aẞ 2 2 4 よって、点Pの座標は 2 (a+h, as) x aẞ ③から -1 (1) ←y 座標が定数, x座標 3章 α+B は任意の実数。 練習 ゆえに y=-1 ④ 逆に、④が成り立つとき,α, βを2解とする 2次方程式 [図形と方程式] 練習 放物線y=- 4 @114 線の交点をP, 線分 QR の中点をMとする。 上の点 Q R は, それぞれの点における接線が直交するように動く。この P-2xt-40の判別式を D' とすると D =(-x)-1-(-4)=x2+4 よって D'> 0 (1)点Pの軌跡を求めよ。 (2)点Mの軌跡を求めよ。 類 よって、任意のxに対して実数α, B (αキβ) が存在する。 直線 y=-1 したがって, 点Pの軌跡は ← 逆も成り立つ。 点Qの座標をα, 点の座標 (24) (2) M(x, y) とすると (ただしαキβ) とする。 a+B ...... 点Qにおける接線でx軸に垂直なものはないから, 接線の傾 とすると,その方程式は x= 2 ④,y= 1/2(+2) ⑤ ④から α+β=2x ...... ⑥ y=(xa) すなわち y=m(x-a)+- Q2 a2+B2 (α+B)22aB これと立してx-a)+o ←点(x1,y) を通り きの直線の方程式 y-y=m(x-x) ⑤から y= 8 8 これに ③ ⑥ を代入して (2x)'-2(-4)_x2 整理すると x2-4mx+4ma-α2=0 y= +1 ←つなぎの文字α, β を 消去して, x, yの関係式 を導く。 8 2 したがって, 点Mの軌跡は 放物線y= +1 2 この2次方程式の判別式をDとすると =(−2m)²−1·(4ma-a²) =4m²-4ma+α²=(2m-α) 2 接するとき, D=0であるから (2m-a)²=0 よってm=1 [参考]「微分法」(第6章)を用いると,y= x2 から y' = x 2 よって,点 Q における接線の傾きは であるから、接線の 方程式は したがって,点Qにおける接線の方程式は y=1/2(xa) すなわち y= 4 a ←①が導かれた。 4 ① この2接線が直交するから 01/10/2= 同様に,点R における接線の方程式は y=! a B 同様に,本冊 p. 181 重要例題 114 において, y=x2 のとき y'=2x 8-2 B2 21 4 ② ←点Rにおける接線に すなわち 22=-1 ついてもまったく同様 あるから したがって、点P (p, p2) における接線の傾きは2p である から 接線の方程式は y-p²=2p(x-p) 5 y=2px-p² aβ=-4 ...... におき換えるだけでよい のように簡単に求めることができる。 I Aor

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数学 高校生

(2)でなぜ偶数と奇数で場合分けする必要があるのですか? 教えてください。お願いします。

重要 例題 28 S2m, S2m-1 に分けて和を求める ①①① n 一般項がαn=(-1)"+1n2 で与えられる数列 {an} に対して, Sn=Σakとする。 (1) a2k-1+a2k (k=1, 2, 3,・・・・・) をんを用いて表せ。 k=1 (2)n=(n = 1, 2, 3, ......) と表される。 1 章 章 指針 (2) 数列{a} の各項は符号が交互に変わるから,和は簡単に求められない。 次のように項を2つずつ区切ってみると =b₁ =b3 3種々の数列 Sn=(12-22)+(32-42)+(52-62)+...... =bz 上のように数列{bm} を定めると, b=akazk (kは自然数) である。 よって, m を自然数とすると [1] n が偶数, すなわち n=2mのときはS(42-1+azk) として求め られる。 k=1 k=1 [2] n が奇数, すなわち n=2m-1のときは, S2m=S2m-1+a2m より S2m-1=S2m-am であるから, [1] の結果を利用して S2m-1 が求められる。 このように, nが偶数の場合と奇数の場合に分けて和を求める。 (1) azk-1+αzk=(-1)2k(2k-1)^+ (−1)2k+1(2k)2 =(2k-1)^-(2k)²=1-4k 解答 2 [1]=2mmは自然数)のとき m m= m S2m=(a2k-1+a2k) = (1-4k) k=1 k=1 =m-4.12m(m+1)=-2m²-m =1であるから n n =-20 -2(2/2)² - 2 = -1/n (n+1) Sn= [2] n=2m-1 (mは自然数) のとき azm=(-1)2m+1(2m)2=-4m² であるから S2m-1=S2m-azm=-2m²-m+4m²=2m²-m (1)週数=1, (1) 奇数=-1 ={(2k-1)+2k} ×{(2k-1)-2k} Sm=(a1+az) +(a3+α)+...... +(a2m-1+a2m) Sm=-2m²-mに m=1/27 を代入して,n の式に直す。 S2m=S2m-1+a2m を利用する。 n+1 m= であるから 2 Sn=2(n+1)-n+1=1/12(n+1){(n+1)-1} =/1/21m(n+1) (−1)"+1 [1] [2] から Sn= -n(n+1). .. (*) 2 S2m-1=2m²-mをnの 式に直す。 TRAH. (*) [1] [2] のSn の式は 符号が異なるだけだから, (*)のようにまとめるこ とができる。

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