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数学 高校生

この問題①∧②⇒答えの式 のように変形していて同値変形では無いように思えるのですが勝手に十分条件だけに変えてしまっていいのですか?

の形に 数。 と、 さい。 円 $900 00000 複素数平面上の原点を0とし, 0 と異なる定点をA(α) とする。異なる2点 P(z) と Q(ω) が直線OAに関して対称であるとき, w=az が成り立つことを 証明せよ。 基本 10.37 指針 解答 直線OAに関して 点Pと点 Q が対称 が基本となる。 (*)の2つの条件を複素数で表す。 複素数平面において, 実軸に関する移動は, 点z → 点z のように、 共役な複素数として表される。 このことを利用する。 すなわち, 対称軸 (直線OA) が実軸 に重なるように移動してまた戻す、という要領で, 回転移動 と実軸に関する対称移動の組み合わせで考える。 具体的には、 次の順番で移動を考える。 ただし, 0αの偏角である。 P Aに関して対称 P PQLOAであるから, ある。 よって, 2-w C -0 + ゆえに, よって ゆえに ①②から a よって また, 線分PQの中点 z+w 2 a-0 z+w 2c 2-w -0回転 zw z-w ²+. -=0 z+w 2a Qは z-w は純虚数で a-0 a a(z-w)+a(z-w)=0 az+az-aw-aw=0 = 0から z+w 20 PQLOA 線分PQの中点が直線OA 上 P' z+w 2 は実数である。 から 実軸対称 a(z+w)= a(z+w) az-az+aw-aw=0 ① が直線OA 上にあるから, ****** 2c Q' ****** P(z) +60(0) 2+w_z+w ② 0回転 2a 2az-2aw=0 th aw=az A(a) Q(w) 0 -b <zw0 点と点は、原点と点α (a≠0) を通る直線に関して 互いに対称であることがわかる。 が純虚数 a +●=0, 分母を払う。 43点 0, c. よって, 直線OA a 実軸 対称 X +0 章 4 複素数と図形 1章 2 上にある条件。 なお, 直線OA の方程式は z=ka (k(***) が一直線 は実数である =280 ゆえに az-az=0 この式に 代 入して、②を導いてもよい。

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数学 高校生

これでもあってますか??

114 第3章 図形と方程式 標問 51 交点の軌跡 (1) αを任意の実数とするとき, 2つの直線ax+y=a, x-ay=-1の交 点はどんな図形をえがくか. (2) // sa≦√3のとき(1)の2直線の交点はどんな範囲にあるか. ・精講 パラメータαを含む2直線の交点の 軌跡を求める問題です。 求める軌跡 をCとすると,Cは, パラメータαによって決ま 点(x,y) の全体ですから (x,y)EC ⇔ ax+y=a |x-ay=-1 ということになります。 このとき 上の連立方程式を解いて をみたす実数 αが存在する a²-1 2a a²+1, y=a²+1 x=- とする必要はありません。 2式をみたす実数αが 存在するためのx,yの条件を求めます. (i)y=0 のとき, ②' をみたす α が存在するのは x=-1のときであり,このとき① は -α+0=a となるので, a=0 が ① ②' をみ す。 すなわち, (x,y)=(-1, 0) は条件をみたす. (ii)y=0 のとき,②' をみたすαの値は α = - x+1 y これが①もみたすためのx,yの条件は x+1 ••x+y=₁ x+1 y y 解法のプロセス 図形 f(x, y, a) = 0 g(x, y, a)=0 の交点の軌跡 CEVIC ↓ 解答 (1) ax+y=a ...... ① x-ay=-1 ...... ② ① ② をみたす実数α が存在するためのx,yの条件を求める. ②はya=x+1 ・・・・・・ ②' と変形できる. これをαについての方程式とみる. (愛知学院大) (1) 2式をみたす実数α が存在 するためのx,yの条件を求 める (2) 2式をみたすαが 1≦a≦√3の範囲に存在 するためのx,yの条件を求 める x2+y^2=1かつy=0 任意の実数a に対して②は成 立 ← ①, ② をみたすα は 0 0 1 -1 /1x HA (i), (ii) より 求める交点の軌跡は 円x2+y2=1 ただし, 点 (1, 0) を除く. MOLD $2 1/1/35 sas/3③として, ①, ②, ③ をみたす実数a が存在するため (2) のx,yの条件を求める ( 1 ) より (i)y=0 のとき, ①, ② をみたすα が存在する条件はx=1であり、この とき, αは0であるが,これは③をみたさない. (ii)y=0 のとき, ①, ②, ③ をみたすαが存在するためのx,yの条件は YA 1 x² + y² = 1/² √² ≤x+1 ≤ √ 3..... y -1<x<1 より x+1>0であり、④から0. 以上 (i), (i) より 求める交点の軌跡は x2+y²=1 x+1 -≤ y ≤√√3(x+1) √3 [x² + y² = 1 E B 115 /3 2 2 -≤y≤1 -1 別解 2直線ax+y=a ...... ①, x-ay = -1... ② の位置関係を調べる とαの値にかかわらず, ①は定点A (1, 0), ② は定点B(-1, 0) を通り, ① と ②は直交している. よって, ①, ② の交点は A,Bを直径の両端とする円上を動く. (1) α がすべての実数を動くとき, ①は直線x=1 以外 のAを通る直線すべてを表す. ② も直線y=0 以外 のBを通る直線のすべてを表す。 よって,交点の軌跡は 円x2+y^2=1 ただし, 点 (1, 0) は除く. (2) 1/15 ≦a≦√3より,① の傾き -αのとり得る範囲 は -√3≤-as-√3 であり,右図より,交点の軌跡は,円x2+y²=1の √3 -My≦1の部分である. 0 AL B YA 11 1x 0 -1 -1 傾き 15 傾き 第3章 A 1 x √3 1-√3 演習問題 (51-1) 2直線y=tx, y=(t+1)x-t の交点をPとする. tが変化するとき, Pの軌跡の方程式を求めよ. (学習院大 ) 51-2 xy平面において円 (x-t)^2+y^2=t と直線y=tx の交点をP(t) と する.t が正の実数を動くとき,P(t) のえがく曲線を求めて, それを図示せよ. ( 広島文教女大)

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数学 高校生

このような解き方でも構いませんか?

90 第3章 図形 問 39 定点を通る直線 (1) 直線群 (a+2)+(3a-2)y+1=0 のどの直線もつねに定点を (上智大) (点Pを通り,直線 3.x -4y+1=0 に平行な直線の方程式を求めよ. 通る. |_ (2) 2直線x+2y-5=0.2r-3u+4=0 の交点をPとするとき (i) 点Pと原点(0, 0) を通る直線の方程式を求めよ. (1) α の値を決めれば,直線が1つ解法のプロセス 精講 決まります。したがって, “どの直 線も・・・・ ということは, “どんなαに対しても...” ということになります。与えられた式を α につ いての恒等式として処理することになります。 (2) 2直線x+2y-5=0, 2x-3y+4=0 の交 点Pの座標を求めると (12) となります. これより, (i) は2点O(0, 0), P(1,2) を通る直 3 (y=2x), (i)は, 点 (1,2)を通り, 傾き 22 の直 4 =(y-2=-2(x-1) より 3-4y+5=0) して求めることもできますが、 解答では交点P ■座標を求めずに解いてみます。 そのためには 「図形 f(x,y)=0, g(x, y) = 0 が共有点 をもつとき, 方程式 mf(x, y)+ng(x, y)=0 の表す図形は,m,nの値にかかわらず, つねにその共有点のすべてを通る」 う定理を使います. =1のときは標問34 研究で説明済みです. -+2)x+(3a-2)y+1=0 について整理すると 解答 (立正大) (1) “どんなαに対しても.. について整理する についての恒等式 解法のプロセス (2) 図形 f(x,y) = 0, g(x,y)=0 の共有点を通る 図形 ↓ mf(x, y)+ng(x, y)=0 条件をみたすようにm,nの 値を求める TIGEN 489+7A0843 TA (x+3y)a+(2x−2y+1)=0 ······@′ これがすべてのαに対して成立する条件は [x+3y=0 |2x-2y+1=0 3 :. (x, y) = (-³/², 1/2) よって、直線①はαがどのような値であっても 定点(-18.1/8)を通る. (2) (m,n)≠(0, 0) として m(x+2y-5)+n(2x-3y+4)=0....② を考える. この方程式は,x,yの1次方程式なので直線を表しており, 2直線x+2y-5=0, 2x-3y+4=0 の交点Pを(α, B) とすると m(a+2B-5)+n(2a-3B+4)=m*0+n·0=0 より ② は点Pを通る.すなわち, ② は点Pを通 る直線の方程式である. (i) ②が原点(0, 0) を通るとき -5m+4n=0 5 n=₁ =11m ただし, m=0 このとき ② 4m (x+2y-5)+5m (2x-3y+4)=0 7m(2x-y)=0 m=0 より y=2x である. (Ⅱ)②が直線 3-4y+1=0 と平行になるのは ②をx, yについて整理すると (m+2n)x+(2m-3n)y-5m+4n=0 であるから, 3(2m-3n)+4(m+2n)=0 n=10m ただし, m=0 のときである. このとき② ◆ Aa + B = 0 がすべてのαに 対して成立する条件は A=B=0 m(x+2y-5)+10m(2.x-3y+4)=0 7m(3x-4y+5)=0 m=0 より 3x-4y+5=0 91 ②は点Pを通るすべて を表している なぜなら (m,n)≠ ◆ax+by+c a'x+b'y+ が平行であ ab'-ba'= (一致を含

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数学 高校生

(3)の下線部が何でそうなるのかわからないので教えてほしいです。

47 軌跡(V) mを実数とする.xy平面上の2直線 mx-y=0…①, について、次の問いに答えよ. (1) ①,②は m の値にかかわらず,それぞれ定点A,Bを通る A, B の座標を求めよ. (2) ①, ② は直交することを示せ . (3) ①,②の交点の軌跡を求めよ. x+my-2m-2=0...... ② (1) 37 で勉強しました. 「mの値にかかわらず」 とあるので、 について整理」して, 恒等式です. (2) 36 で勉強しました. ② が 「y=」の形にできません。になる。 (3) ①② の交点の座標を求めておいて, 45 の要領でやっていこうとするとか なり大変です.したがって, (1), (2) をうまく利用することになりますが, 45 の ⅢIを忘れてはいけません. 精講 解答 (1) の値にかかわらず mx-y=0 が成りたつとき, x=y=0 .. A(0, 0) ②より(y-2)+(x-2)=0 だから .. B(2, 2) (2) m・1+(-1).m=0 だから, ①,②は直交する. (31) 2①, ② の交点をPとすると ①② より, ∠APB=90° よって,円周角と中心角の関係よりPは2点A, Bを直径の両端とする円周上にある。この円の中 心は ABの中点で (11) <mについて整理 36 y 2 0 B m 週高 また,AB=2√2より半径は√2 よって, (x-1)^2+(y-1)²=2 ここで,①はy軸と一致することはなく、②は直線y=2 と一致する 2 x

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数学 高校生

(2)がわからないため、わかりやすい解説がほしいです!

>16 通過範囲/ファクシミリの原理 - 10を原点とするzy平面において,直線y=1の|x|≧1 を満たす部分をCとする. C上に点A(t, 1) をとるとき,線分 OA の垂直二等分線の方程式を求めよ. 点AがC全体を動くとき,線分 OA の垂直二等分線が通過する範囲を求め、 それを図示せよ。 (筑波大) ((2) 本間は, 15の(ア)に似ている. tが全実数を動けば, 前問と同様 であるが,本問ではt≧1という制限がついているため, 逆手流で解くと解の配置の問題になってやや パラメータに制限がある場合 面倒である。この場合は次のようにとらえるのがよいだろう. ファクシミリの原理 となったとしよう. これは, 求める通過範囲 (Dとする) をy軸に 平行な直線x=xoで切った切り口が, y ≦y Sy2 であることを意味する. DD xx に固定して,yをtの関数と見たとき,の取り得る値の範囲が を実数全体で動かせばD全体がつかめることになる. o y=x,tの式」のグラフの, tを動かしたときの通過範囲を考えてみよう. を固定して, yの取り得る範囲を調べる ( 1文字固定法) という方法は,とくにtの動く範囲に制限があるとき,逆手流よりも簡単に 処理できることが多い. 解答量 (1) OA の垂直二等分線上の点をP(x,y) とおくと, OP2 AP2により, x²+y²=(x-t)²+(y−1)² . 2tx+ =t2+1 よって, OA の垂直二等分線の方程式は,y=-tx+1=1/2 (t+1) (2)tt≧1 1......② で動かすときの①の通過範囲を求めればよい. をXに固定し, tを②で動かすときの、 ①のyの範囲を求める により.g=12/212-X1+1/2-1/12(1-x P° |X|≧1のとき. ③ はt=Xのとき最小- yの範囲は,y≧-- 求める通過範囲は,y≧ -1/2x2+1/2 0≦X≦1のとき ③t=1のとき最小. の範囲は、y=-X+1 ( ③ の中辺に代入 ) 1≦X≦0のとき ③t=-1のとき最小. の範囲は,y≧X+1 1 2 (|x|≧1), 1²-2²+ 2-4- y-x+1 (0≤x≤1), y≥x+1(−1≤x≤0) であり,右図網目部 (境界を含む). 2 (境界を含む) 1 1 -1 0 2 x -y=92 y=y x=xo→ (ファクシミリのように) OAの中点を通り, OA(傾き1/t) に垂直な直線として求めてもよ い。 ・③ ← ① にェ=X を代入して, t につい て整理した. A(t, 1) がC上にあるから, |t|≥1 16 演習題(解答は p.106) 10,600 <<1とし、関数y=ar-bx のグラフは定点P(p,p) を通るとする. -1 0 X 1 t この原理の誘

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