数学
高校生
解決済み

軌跡です

(2) この解答はどうでしょうか…

ダメな場合、ダメな箇所と理由を教えてください🙇‍♀️🙇‍♀️
よろしくお願いします

1 xy平面における2つの放物線 C:y=(x-a)°+b, D:y=-x?を考える。 (1) CとDが2点で交わり,その2交点のx座標の差が1 となるように実数a,bが動くとき,Cの頂点(a,b)の軌 跡を図示せよ。 (2) 実数a,bが (1 )の条件を満たすとき,CとDの2交点 を結ぶ直線は,放物線 y=ーx?--に接することを示せ。 4
()c: y-(-aバ+b 0 3.-ペ (2) c~ Da 友をは ()メ),(P,-りょ Cr bo 2支も斜ぶさね。 p: CvDt)とrなめる。とク OQsまtct (x-d) B-d 2+d": -Bad'? -=(ベーム)+b 0- 22- 2a2x+ α+ b g=-1a3) (x-d) -d 6p)xt op) 別ゴちDyagr 1 ④と数物紙 はこ-Xー0 が掲きるためっ 00うセ したさ -(メ4p)Yメ ーズー D- a'-2(atb)>。 4 a? -2b > a+2b<0 O.0-> q ,Blx<p) 0 :ベ-(メ)×+dp CuDa 2を上^な標もよ とばくと、のよら atE 9判別すを Dy しt。と D: (atp)"-4 (ap こD d-1dp+18 -1 (p-d) -1 こ0 2 a- (0<部) さ、て 行家し白つンとでるが これはい19条キより βーd し (P>dよら (P-α)> りあ辺を2負して (8-d)-1 か奈り成い切っことがら D-0 は本に家い立つ したガって.実なの.60(り の保件をt74て CuDの2をも 私ぶも押ら微物質 3-スー P. d. 2 でレフ: B-a、 at a-d D 2 2 2安をの久唐標の場1 よ> D 1 - >oよy のンを正だがえ 回をこ果して 1 :-α-26 -a-2b にる エー- 4 よ(a,b)4軌称は 挑物線6=--が-のbc-ぶの部分で あ3, Oは奈に ③の乳用内に今まれていうtか ギ3和師は.ンーiαー よ.1 b a
のを変形すると, y+x*%=0 ここで,kを実数とするとき方程式 <アペリティフ> の 曲線y=Ax) と曲線y3g(x) の共有点のx座標は,この2つの方 程式を連立して得られるxの方程式Ax)= g(x),つまり *(ー+2axー-+)+(y+リー0 3 は,CとDの2交点を通る図形を表す。 そこで,k=1 とおいて得られる方程式 Ax)- g(x) =0 の実数解である。 のよって,曲線y={x) と曲線y=g(x) の共有点の個数はxの方程 ケ。 1 2y+2axー- 式 について考えると,この方程式はx,y についての1次式であるから 直線を表す。よって,⑥はCと Dの2交点を通る直線を表すことに なる。 fx)- g(x)=0 の異なる実数解の個数に等しい。 xの2次方程式ax?+bx+c=0の実数解の個数は,この方程式 3 の判別式6-4ac の符号によって以下のように判別できる。 D=b?-4ac とおくと D>0→実数解は2個 D=0→実数解は1個(重解になっている) D<0→実数解は0個(虚数解を2個もっている) の 曲線 y={x)と曲線y=g(x) に対して, 実数kを用いて表される 方程式 yーf(x)} +{y-g(x)}=0 はこの2曲線の変点を通る図 形を表す。 a? 1 6より y=-ax+ーえ ,これをy=ドxー-と連立する で、 4 4 4 と ーax+ 00ニ x?-ax+ =0 J出 a よって,x= を得る。 の <メインディッシュ> (1) y=(x-a)°+b…①, y=-x? ② とおく。 CとDが2点で交わるための必要十分条件は, O, ②を連立してヶ 得られるxの2次方程式 (xーa)+b=-x? つまり, 2x?-2ax+a°+b=0…®が異なる2つの実数解をもつこくデザート> とであり,そのための必要十分条件は, ③の判別式をDとするとき ゆえに,CとDの2交点を結ぶ直線は,放物線y=ーx?-- =ーにおいて接する。 X CとDが2点で交わるための必要十分条件およびその2交点の×座 標の差が1となるための必要十分条件を数式化できるかどうかが第一の 課題である。2交点のx座標の差については, 解の公式を用いるのが ベストだろう。解と係数の関係を用いて大掛かりにやる必要はない。ま た,アペリティフののに示した2曲線の交点を通る図形の知識は必須で ある。本間のレベルは入試問題としては基本レベルなので、完答が合格 ー=-2(a?+b)=-α-26>0 4 つまり,b<-a ④をみたすことである。 リ また,このとき2交点のx座標は, ③より a土-α-26 の必須条件である。 し X= 2 であるから,その差が1となるための必要十分条件は, 2 くアペリティフ> 0 2つの事象A, Bが同時には決して起こらないとき,AとBは互い に排反であるといい, PAUB)=P(A)+ P(B) が成り立つ。 2 1回の試行で事象Aが起こる確率をわ, 事象Bが起こる確率をqと する。この試行をn回繰り返し行うとき,事象Aがちょうどヶ回, 事 象Bが n-r回起こる確率は a+V-a-26 a-V-a?-26 -=1 2 2 つまり,V-aー26 =1 である。 これは両辺とも正であるから,両辺を2乗して 1 b=--a …6 2° -a2-26=1 よって よって,頂点(a, b)がみたすべき条件は④かつ⑤であるが, ⑤は のをみたしているので, みたすべき条件は⑤になる。したがって, 求 める軌跡は下図のようになる。 るC,がq"- る 立き 解説) <メインディッシュ> (1) 1)は1回目の試行で取り出した札に書かれた数がn以上になる 確率, つまりnの番号札を取り出す確率である。 bt 0 a こ よって,x1)=- 不 ケ T また,以n)はちょうどn回目の試行でそれまでに取り出した札に 書かれた数の和がはじめてn以上となる確率である。ちょうどn回 目の試行でそれまでに取り出した札に書かれた数の和がはじめてn 以上となるのは, 1回目から(n-1)回目まですべて1の番号札を取 り出す場合であり, n回目の番号札は1からnまでの番号札のどれ でもかまわない。 n d 2 (0より, b=ーーであるから,①は ソ=(xーaf-ラポーラーメ-2ax+5aー言 つまり, アーポ+2ax-号+0となる。 1 (2) (1)より,b=I- 1 1.2 2° ニx? 1\-1 -1 よって,以れ)=( (2) ちょうど2回目の試行でそれまでに取り出した札に書かれた数の

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