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数学 高校生

(2)d₁=,d₂=の式が分かりません この式は点と直線の距離の公式を使いますか?

13 楕円 双曲線の接線 一定値問題 直線!: mx+wy=1が、楕円C:+=1 (a>b>0) に接しながら動くとする。 9² 62 (1) 点(m,n)は楕円上を動くことを示し,その楕円の方程式を求めよ。 (2) Cの焦点F(-²62,0)と1との距離をふとし,もう1つの焦点 F2 (2-620) と (筑波大/一部変更) との距離をdとする. このときdd=bを示せ. IOI You 621 上の点 (No,yo) におけるCの接線の方程式は 02 62 である楕円の接線に関する問題では,まず接点を設定してこの公式を使う, という方針を考えよう。 ここで重要なのは 「(No, No)は v² ++ =1上の点だから 02 6² エロ + =1...☆ が成り立つ」 Q2 Yo 62 ということ、例題や演習題のような「接線についての一定値問題」では、接点を設定し, を使って文 字を消すのが基本的な流れである. 双曲線の接線の公式は, 楕円と形が同じ (符号が違うだけ)で, 接線の公式 #MC: 2 22 IOI Yoy -=1 1上の点(20) におけるDの接線の方程式は Q2 62 である (Dの式の右辺が1なら接線の方程式も右辺が-1). これも合わせて覚えよう. Q2 62 双曲線D: 解答量 (1) 1とCの接点を (πo, yo) とすると,Z: + -=1であるから, TOI yoy α2 b2 1: mix+ny=1と比較してm=- TO a², n=. (Toyo) はC上の点だから IO² 02 Yo 62 id:d2= yo=nb² を代入すると42m²+bx²=1………・・ ① となるので, (m,n)は 楕円α'x'+b2y²=1の上を動く. 30² + =1である. これに.ro = ma², (2) c=√²-6 ② とおく.Fi (c, 0), F2(c, 0) と 1: mx+ny=1の距離がそれぞれd, d2 だから, |mc-1| d₁=- |-mc-1| + d2= m²+n² m²+n² m²+n² |1-m2a²+m²621 m² +n² (1+mc) (1-mc)|_(1-mic²|_[1-m² (0²-62)| m² +n² m² +n² | b²n²+ m²b²| ___ b² (m²+n²) m² +n² m² +n² ++ □ (1) の原題は 「点(m,n) の軌 跡は楕円になることを示せ」で あった. (m,n)は (No, yo)を 軸方向に12倍,y 軸方向に a² -= 倍した点とみることができる. 62 このように考えると, (m,n) が 楕円全体を動くことが言え,さら にその楕円の方程式が (a²x)² ← ②を用いた. (by)2_ 62 すなわち+b2y²=1 と求めら れる. + -=1 ← ①より1-4²m²2²aを消去)

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物理 高校生

水平方向に円運動しているので鉛直での力の釣り合いでしか求めれないのでは?と思いました。 斜面方向でもいいのですか?

mg 発展例題19 円錐容器内の運動 の内 z軸を中心軸とする頂角20の円錐状の容器がある。容器の内 側に質量mの小球があり、容器の底にある小さな穴を通して,質 量Mのおもりと糸で結ばれている。 小球は,穴から円錐の側面に 沿って距離L の位置を保ち、容器内のなめらかな斜面上を速さ vo で等速円運動しており、おもりは静止している。 糸と容器との間 に摩擦はなく,重力加速度の大きさをgとする。 小球の速さを m, M, L, 0, g を用いて表せ。 9 指針 小球とともに回転する観測者には, 距離Lが一定なので,小球は,重力,糸の張力, 垂直抗力,遠心力を受けて, 力がつりあって静止 しているように見える。 円錐の側面に沿った方向 の力のつりあいの式を立てる。 なお,静止した観 測者には,小球は重力,糸の張力,垂直抗力を受 けて,等速円運動をするように見える。 解説 小球とともに回転する観測者を基準 に考えると,小球には図のような力がはたらく。 糸の張力は, おもりが受ける力 いから, m 202 L sine -mg cose-Mg=0 (筑波大改) (1) Mg である。円運動の半径 垂直抗力 はLsin0 なので,遠心力 の大きさはmv²/ (Lsine) となる。 円錐の側面に沿っ た方向の力のつりあいから, Mg sine 10 Vo=. 発展問題211, 20 L (M+m cos0) g m COLLINEN ZA 0 my m. OM Vo L sine 2 m mg mg cost V₁ L sin 2 ヒ 211 212

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