学年

質問の種類

数学 高校生

次の(2)の問題で何故青線のように言えるのでしょうか?どなたか解説お願いします🙇‍♂️

数学C 2次曲線 106 楕円の接線の応用 (1) 直線y=mx+nが楕円 C:x+ -1に接するための条件をm, n を用いて表せ. (2) C: x²+ =1の直交する2つの接線の交点の軌跡を求めよ. 解答) (1) y=ax+(Y-Xa), y=Bx + (Y-XB) 数学C 2次曲線 となり、これらが直交するとき、傾きについて、 aβ= -1 ・・・⑦ が成り立つ もし、⑥がm=pqi (p,qは実数で、g0) という虚数解をもつとすると、2解の積は、 ここでα. Bは⑥の解であるから, 解と係数の関係より, 1-X2 となるので、これと⑦から、 (島根大) -Y2+4 1-X2 =-1 -Y'+4= -1+ X' X2+Y2=5 よって、点Pの軌跡は, (p+qi)(p-qi) p²+q'>0 となるよって⑦が成り立つとき、 2解の積は 正でないので、 ⑥の2解α. βは必ず実数になる。 したがって、 ⑥の判別式を調べる必要はない x+y2=5 (ただし, xキ±1) で求めた4点 (1,2) (1,2) (12) (-1,-2)は,いずれも円x+y'=5上の点で ある. したがって, (ア)(イ)より, 求める軌跡は、 x+y2=5 √5 0 x+2=1…①, y=mx+n…② m +40 なので ③は ① ② からy を消去すると, 4x2+(mx+n)=4 ③の判別式をDとすると, 2次方程式である (m²+4)x2+2mnx+n2-4=0.③ =(mn)² - (m²+4)(n²-4)=4m² −4n²+16 楕円を題材とした有名な応用問題である. (1) は,直線の式が与えられているので、ここま でで学習したように、「2次曲線と直線の式を連立してD=0とする」 という方針でと の関係を容易に得ることができる. ①と②が接するための条件は、 21/17-1 D 4m² -4n² +16=0 -=0が成り立つことであるから, mn"+40 ...④ 解説講義) (ア) (2) 直交する2本の接線を との交点をP(X, Y) とする.. とし、 が座標軸に平行であるとき y ム, がx=1,y=2のとき,P(1,2) 4. がx= 1, y=-2のとき,P(1,2) . がx=-1, y=2のとき,P(-1, 2) ・ がx=-1, y=-2のとき,P(-1,-2) (イ)が座標軸に平行でないとき -1 0 P(X, Y) を通るCの接線を,傾きをmとして, y-Y=m(x-X) すなわち y=mx+ (Y-Xm) ⑤ とおく ⑤ が Cに接するための条件は、④の 2 12 (P(X, Y) nをXXm とすると |1 →x 0 m-(-Xm)'+4=0 m²-(Y2-2XYm+ X'm²)+4 = 0 (1-X2)m² +2XYm-Y2 + 4 = 0 6 X≠±1より, 1-X2≠0 であるから, ⑥はmについての2次方程式である。 ⑥ の実数解をm=α β とすると, 2本の接線は, ⑤より (2)では、2本の接線の交点をP(X, Y) とすると,2本の接線はどちらも点Pを通るので、 傾きをmとして、接線を ⑤ のように設定する. (1) の結果を利用すると, ⑤ が楕円Cに接 するためには、傾きが⑥を満たさなければいけないことが分かる. もし、 2次方程式 ⑥ のがm=3-2であったとすると, Pから引いた2本の接線の傾きは3と2であるか 5. 2本の接線は直交しない。一方, ⑥の解がm=3.4であったとすると、Pから引い た2本の接線の傾きは3とであるから,「(傾きの積)=-1」が成り立ち、2本の接線 は直交する. したがって、⑥の解を α, β としたときに 「αβ-1」 が成り立てばよく、解と係数の関 係を用いることで, X, Yの満たす関係を手に入れることができ, Pの軌跡が求められる。 ただし、解答の(ア)(イ)のように場合分けをする必要があり、ややレベルの高い問題である。 なお、点Pの軌跡である円x+y=5は、楕円の「準円」 と呼ばれるものである。 数学 Cの必勝ポイント 2次曲線の接線のまとめ (I) 接線の公式を使う (Ⅱ)2次曲線と直線の式を連立してD=0とする

未解決 回答数: 1
数学 高校生

v-u をひとまとめにして計算するとはどういうことでしょうか?🙇🏻‍♀️ お願いいたします🙏

31円 (Ⅲ) 2つの複素数え、wがあって、2つの式 | z-i|=1, w=(1+i)z が成 たっている.このとき、次の問いに答えよ. (1) 2は複素数平面上で,どのような図形をえがくか. (2)は複素数平面上で,どのような図形をえがくか. 精講 (1)|zi=1は,点ぇと点えとの距離がzの位置にかかわらず1 という意味です。 (2)解答は2つありますが、いずれも考え方は数学Ⅱの軌跡の考え 方(ⅡB ベク45)を使っています.すなわち,他の変数を消去という 考え方です. 1. z=x+yi, w=u+vi とおいて, u, vの関係式を求める方法 (30) II. | z-i|=1 を利用して,|w-a|=r 型を目指す方法 い。 2つとも解答にしてみますが、できるだけII を使えるようになってくださ 解答 (1) |z-i|=1 より, 点と点の距離はつねに1. よって, zは点を中心とする半径1の円をえがく。 (2) (解I) z=x+yiw=u+vi(x, y, u, vは実数) とおくと, w=(1+i)z=(1+i)(x+yi)=(x-y)+(x+yi だから w=(1+izより,u=x-y, v=x+y .. ✓ x=1½ (u+v), y=1½ (v-u) (*) ここで, z-il=1 に z=x+yi を代入して |x+(y-1)i|=1 x²+(y-1)²=1) (*)を代入して, 1/2(2+b)2+1(v-u-2)²=1 (u+v)2+(u_u)2-4 (v-u)+4=4 2u2+2v2-4v+4u=0 vuをひとまとめ にして展開すると 計算がラクになる

解決済み 回答数: 1
数学 高校生

(1)についてです。 二次方程式の解が虚数のとき、必ず解は2つあって共役の関係じゃないんですか?

30 虚安 iを虚数単位として、以下の設問に解答せよ. (1) 虚数 α, β を係数にもつ2次方程式 z2+az+B=0 この かね が異なる虚数解 w, we をもつとする.このとき, 係数が実数であり, W1, wz を解にもつ4次方程式 x² + az³ + b²² + cz+d=0 をつくる、α,β およびそれと共役な複素数α, B を用いてa, b, c, d を 表せ. (2) 方程式 22+ 1+(2-√3)i√3+i=0 (立命館大) の解を求めよ. 一精講 解です。 (1) 4次方程式の係数は実数ですか ら、虚数 w, wz が解ならW, Wも 解法のプロセス (1) 実数係数の方程式 が解なら も解 (2) (1)がなければ,z=p+gi(p, q は実数) と おいて,与えられた方程式に代入しますが,ここ では(1)の利用を考えます. まずは, (1) が使える条 件になっているかどうかを確かめます。 (2) (1) の利用を考える (2+2)+( 解答 とおく。 (1) WW2 2次方程式 22+αz+β=0の解であるから,解と係数の関係より ws+wz=-a, w1w2=B ・① 係数が実数の4次方程式z+az+bz+cz+d=0 において, 異なる虚数 W1, W2 が解ならば,共役複素数 wi, W2も解であり,①より, wi+W2 ( 虚数) なので,wwでもある. したがって WW2,WW2のすべては異なるから z+az+bz+cz+d =(z-wi)(z-W2)(z-wi)(z-wz) =(22_(w+wz)z+w1w2}{22(w1+wz)z+w1wz} =(z+az+B)(22+az+B) ( ① ) =2+1+2+(aa+B+B)22+(aj+αB)z+BB 係数を比較して 因数定理 W1,W2を消去

解決済み 回答数: 2
数学 高校生

112の(2)番の問題の回答で a>0の時 x(ax-1)>0 両辺かける1をしてx(1-ax)<0 0<x<1/a にならない理由を教えてください また a<0の時 x(ax-1)>0 1/a<x<0 にならない理由もお願いします。

不等式は 2(x+1)^+1<0 よって、 解はない (3) 不等式の両辺に -1を掛けて (3) (4) 4x2-12x+9≦0 左辺を因数分解して (2x-3)20 よって, 解は x= 3 2 3 (4) 2次方程式 9x2-6x+2=0 の判別式を x 3章 練習 [2次関数] Dとすると =(-3)2-9.2=-9 2の係数は正で,かつD<0 であるから, すべての実数につい ←9x²-6x+2 =9(x-1)+1 >> から求めてもよい。 て9x2-6x+2>0が成り立つ。 よって, 解は すべての実数 練習 次の不等式を解け。 ただし, aは定数とする。 ③ 112 (1) xax≦5(a-x) (2) ax²>x (1) 不等式から x(x-a)-5(a-x)≦0 ゆえに (x-a)(x+5)≦0 a≦x≦-5 [1] α <-5 のとき 解は #3010-0 1>>0 [(3) 類 公立はこだて未来大] (3)x2-α(a+1)x+α<0 ←x-αが左辺の共通因 数。 ←(x-a)(x+5)=0の解 [2] a=-5 のとき 不等式は(x+5)=5とαの大小関係で, よって,解は x=-5 [3] -5<a のとき 解は) - 以上から a<-5のとき a≦x≦-50=3+18-0 a=-5のときx=-5 に分ける。 -5<αのとき ≦x≦a (2) 不等式から ax²-x>00>g よって [1] α > 0 のとき x(ax-1)>0 >> *** 0>(1+x)(+x) x(x-1)>0 左 ①の両辺を正の数で割って (12/08) 20 10であるから,①の解は x<0, <x a a [2] a=0 のとき 不等式は 0>x ←αの正, 0,負で場合分 け。(x+a)(x-B)>0, (xa)(x-B) <0の形に 変形しておくと解が求め やすい。 よって,解は x<0 [3] a < 0 のとき ①の両辺を負の数αで割ってxx-1/2) <0.1 KOKO 負の数で 割ると 不等号の向きが変わる。 a < 0 であるから、①の解は 1 -<x<00- a

解決済み 回答数: 1
数学 高校生

(2)の矢印のしたかはわからないです解説お願いします!

基本 例題 163 図形の分割と面積 (1) 次のような四角形ABCD の面積Sを求めよ。18-8A 0000 ( (1) 平行四辺形ABCD で, 対角線の交点を0とすると AC=10, BD=6√2,∠AOD=135° (2) AD/BCの台形ABCD で, AB=5, BC=8, BD=7,∠A=120° 指針 p.265 基本事項 2 基本 162 四角形の面積を求める問題は, 対角線で2つの三角形に分割して考える。 (1)平行四辺形は,対角線で合同な2つの三角形に分割されるから S=2△ABD また, BO=DOから AABD = 2△OAD よって, まず △OAD の面積を求める (2)(台形の面積)=(上下底)×(高さ)÷2 が使えるように,上底 AD の長さと高 さを求める。 まず, △ABD (2辺と1角が既知) において余弦定理を適用。 CHART 四角形の問題 対角線で2つの三角形に分割 (*) △OAB △OAD は, (1) 平行四辺形の対角線は,互いに他を2等分するから 解答 OA=1/2AC=5, それぞれの底辺を OB, A D 135° OD= D=12BD=3√2 ゆえに 0 √2 2 =30 OD とみると,OBOD で, 高さが同じであるから,そ の面積も等しい。 【参考】下の図の平行四辺形 の面積Sは S=1/A B AOAD = 2 10 OA・OD sin 135° 1/12・5・3√2.1/2 15 = 15 よって S=2△ABD=2・2△OAD(*) =4• 2 (2) △ABD において, 余弦定理により 72=52+AD2-2・5・AD cos 120° A D T120° 5 7 ゆえに AD2+5AD-24=0 B よって (AD-3) (AD+8)=0 AD> 0 であるから AD=3 BH 8 A ・AC・BDsin 0 [練習 163 (2) 参照] 0 D 頂点 A から辺BC に垂線 AH を引くと AH=ABsin∠ABH, ∠ABH=180°∠BAD=60° S=1/2(AD+BC)AH よって =1/12(38) 5sin60 (3+8) ・5sin 60°= 55√3 DA-A AD // BC (上下)×(高さ)÷2

解決済み 回答数: 1