509 1辺の長さが1の正方形 OABC がある。 点Pを正方形 OABC の周および内
部を動く点とし、点Pから辺OAに下ろした垂線をPHとする。 点Pが
CP=PH を満たしながら動くとき, 点Pの描く曲線と辺OA, AB, CO で囲
まれた部分の面積を求めよ。
答
詳解
0 を原点とする座標平面を考え, 点 A, B, Cの座標を
それぞれA (1, 0), B (1, 1), C(0, 1) とする。
P(x, y) とおくと, 点Pは正方形 OABCの周および
内部を動く点であるから
y↑
C
0≦x<1 かつ 0≤y≤1
また, CP =PH より, CP2=PH2 であるから
x2+(y-1)²=y2
展開して整理するとy=1/2x+1/2
P
B
H
A x
曲線y=1/2x2+1/2において, 0x1 とすると, 1/2であるから,点Pの描く曲
線は, 放物線y= 1/2x2+1/2 のOSx1の部分である。
ゆえに,求める面積Sは,放物線y=1/2
2
·x²+ 1/2の0≦x≦1の部分, 直線 x=1 および
x軸, y軸で囲まれた図形の面積であるから
3
SS.(1/2x1+1/2)x=1/2x2+12.=1+1/2=1/2
d
10
6
23