学年

質問の種類

数学 高校生

(3)を解いてみました。私の解答でmの存在条件を考える時、 2m=Xと-8m=Y の両方の条件を使えばいいのか、 またはどちらかを使えばいいのか分かりませんでした。

ヨチェク ①8/130 to 212 12 軌跡 / パラメータを消去 座標平面上に直線1:y=mz-4mと放物線y=1がある.mは,IとCが異なる2点P, Qで交わるような値をとるとする.また, 線分 PQ の中点をMとする. (1) 1はmの値にかかわりなく、 ある定点を通る。 この点の座標を求めよ。 (2) m のとりうる値の範囲を求めよ. (3) Mの軌跡を求め, 座標平面上にそれを図示せよ。 (南山大 外国語, 法) 軌跡の素朴な求め方 動点の軌跡の素朴な求め方は,動点M(X, Y) を原動力 (本間ではm, 以下 パラメータと呼ぶ) で表して, それがどんな図形であるかをとらえる方法である。 直接読み取れること もあるが、一般的には,パラメータによらないXとYの関係式 (パラメータを消去した式) を作ること で、 軌跡の方程式を求めることになる。 なお、 実際にはXとYの関係式を作るとき、必ずしもX,Yを パラメータだけで表した式を用意する必要はない. 本間の場合 「Mが上」 に着目するのがうまい。 「軌跡」 と 「軌跡の方程式」 問題が「軌跡を求めよ」という要求なら, 軌跡の限界 (範囲: 不等式) を考慮しなければならないが,「軌跡の方程式を求めよ」 という要求ならば、その必要はなく、単に方程 式 (等式)を求めるだけでよい,というのが慣習である。 本間 (3) の場合 Mのx座標は,解と係数の関係を使う. y座標は1の式から (2) にも注意. 解答量 (1) 直線/は,y=mx-4m ①の右辺をmについて整理して,y=m(x-4) これは定点 (40) を通る. (2) y=1/2と①を連立して得られる方程式 ・① M C 1なければ主と 依存して パラメータでおし 1 r²-mx+4m=0· ・② 4 x 4 a XOB が異なる2つの実数解を持つ. 判別式をDとすると, D=m²-4m>0 m <0 または4<m (3) P,Qの座標をα βとし, M(X, Y) とおくと, X=- a+B 2) ・・・③ これから軌跡の限界が出てくる. PQの座標をm で表す必要はな い。 このようなときは具体化を 急がず、とりあえず文字でおく α, βは②の2解であるから,解と係数の関係により, a+β=4m よって、X=2m であり,Mは①上にあるから,Y=mX-4m⑤⑤ではなく、 =1/2で、⑤に代入しY=1/2x2-2x ④よりm= ③ ④ により,X < 0 または 8 < X X,Yをx, y に書き換え, 求める M の軌跡は 1 y= x²- ーー2x (x<0または8<x) であり, 右図太線である (○を除く)。 16 y=x²-2xy=- 04 8 x 1/2 B2 4 (a+8)2-2aß JA8 =2m²-4m と ④ から Y を X で表しても大し たことはないが (本間の場合), ⑤ (直線上にあること)に着目す るのがうまい人、 12 演習題(解答は p.104) 円 (x-2)2+y2=1と直線y=mz が異なる2点P Qで交っているとき, (1) m の値の範囲を求めよ. (2) 線分 PQ の中点Mが描く軌跡を求め, それを図示せよ (軌跡に端点がある場合は 今の座標を明示せよ ). (群馬大・理工, 情/改題) Mが直線上にあること をうまく使う なお、図 形的に解くこともでき る. 91

回答募集中 回答数: 0
数学 高校生

どうしてa-1を消去するとダメなのでしょうか?

Think 例題 55 文字係数の方程式 a を定数とするとき, 次の方程式を解け. (1) ax²-(a+1)x+1=0 考え方 文字係数を含む方程式を解く問題. 平 **** (2) (a2-1)x2=a-1 p.68 の例題 29 文字係数の不等式と同様に考える. つまり, 見かけ上の最高次の項の 係数が0の場合とそうでない場合を分けて考える。 たとえば, (1) では, x2 の係数 αに着目すると, a=0 のとき, -x+1=0 となり, 1次方程式となる. a≠0 のとき, ax²-(a+1)x+1=0 の2次方程式を考える. 解答 (1) (i) a=0 のとき x2の係数が0のとき, もとの方程式は, -x+1=0 より x=1 x2の項がなくなるの (ii) α = 0 のとき ax2+(-a-1)x+1=0 で,xの1次方程式に なる. (x-1)(ax-1)=0 より 1 x=1, -1→ - a a a -1→ -1 よって, a=0 のとき, x=1 -a-1 a=0 のとき, x=1, a (2) (a-1)(a+1)x2=a-la-lを消しちゃダメ! (i) a=1 のとき もとの方程式は, 0⚫x2=0 このとき,xはすべての実数 (ii) α=-1のとき もとの方程式は, 0.x2=2 これを満たすxは存在しないので,解なし () αキ±1 のとき a2-10 から, 両辺を2-1で割って x²= 1 a+1 a=1のとき, xがど のような値であっても, 0.x=0 は成り立つ. a=−1 のとき, xに どのような値を入れて も.0.x=-2が成り 立たない. a-1 a²-1 a-1 (a+1)(a-1) α>−1 のとき, x=± 1 Va+1 =+ _va+I a+1 1 ->0より, a+1 a+1>0 よって, (込) -1 のとき,解なし a=1のとき,xはすべての実数つまり,α> 1 a≦-1 のとき,解なし -1<a<1,1<α のとき,x=Ya+1 2次方程式のズの係数が0かどうか (i) a=0 or (ii) a0 (x=( ) a+1 ) キ 0 に注意 株 ( )が0かどうか分からない =0 を解け . p.168 14 第 2 章

未解決 回答数: 1