数学
高校生

(3)が解説を読んでも、最初の4行目までしか分かりません。 

x2+y2=25 座標平面上に円C:x+y²=25 と直線l:x+2y=10 があり, 連立不等式 x+2y≦10 y≥0 の表す領域をDとする。 (1) (2) (6,0)を通る直線の中で, 円Cとy>0の範囲で接するような直線の方程式を求めよ。 また,領域Dを図示せよ。 円Cと直線ℓの共有点の座標を求めよ。 (3)a は 6≦a≦10 を満たす実数とする。 点 (x,y) が領域D内を動くときの最小 値をm とする。 α の値で場合分けをして, m をα を用いて表せ。 x-a
(3) y=kとおくと x-a y=k(x-a) 直線⑧点 (α, 0) を通る傾きんの直線を表す。 この直線 ⑧ が領域Dと共 有点をもつときの傾きんの最小値を考える。 ここで,領域Dの境界線上の2点 (5,0),(4,3) をそれぞれA,Bとす ると点B(4,3) における円Cの接線の方程式は 4x+3y=25 これがx軸と交わる点のx座標 は, y = 0 より 4x=25 x=- 25 4 は領域D内の点(x,y)と点 (α, 0) を通る直線の傾きより, k が最小となる場合を次の2つの場 合に分けて考える。 (i) 6Fa≦2のとき 4 直線 ⑧ がDの境界線の弧 AB に接 するとき, kは最小となる。 ⑧を①に代入して x2+k²(x-a)2=25 (k2+1)x²-2k²ax+k2a²-25=0 このxの2次方程式の判別式を D1 とすると ep/xq ¹4¹ = ( −k² a) ² − (k² + 1) (k² a² − 25) D₁ 151005 = k¹a²-(k4a²-25k²+k²a²-25) = (25-a²) k² +25 直線 ⑧ が C に接する条件は、 D1=0 であるから (25-α²)k2+25= 0 (q2-25)k2=25 <0であるから k²=- 25 a²-25 5 √a²-25 k=- り よってm=- -5 C 5 √a²-25 B (4, 3) A 5/25 10 \B (4,3) 25 4 a (8) 6 ≤a≤ 25 のとき²250 であり、直線⑧が弧AB で接するとき FAES MA ·l x 最小の問題 ■領域における最大 領域D内の点(x,y) に対して, を含む式の最大・最小を考えると き、その式をとおいて, y=f(x) の形に変形する。これが表す図形と Dが共有点をもちながら, kが変化 するときの最大・最小を考える。 6505100 aの値が 6≦a≦10 の範囲で変 を境に,が #095 MEA 最小となるような直線⑧と領域D の共有点の取り方が異なる。 化するとき, a= 25 4 4 a = 25 のときについては, (i), (6) のどちらに含めてもよい。 a=25のときが最小となる直 線⑧の方程式は 4x+3y=25 である。 1円と直線の方程式からyを消去し て得られるxの2次方程式を ax²+bx+c=0 とし、その判別式をDとすると D=62-4ac であり 円と直線が接する⇔D=0 また, b=26′のときは 1241=62-ac を用いてもよい。 TIFON 3.AND 0
(ii) 25 4 <a ≦ 10 のとき 直線 ⑧ が D の境界線上の点B (4,3)を通るとき kは最小と なる。 このときん= R-ORD よって (i),(ii) より m= b(l-n)+) 6 ≤a≤ 完答への 道のり 3 4-a 3 4-a 125のとき= 25 4 圏 6≦a≦2のときm=. <a ≦10 のとき m= 5 √a²-25 3 4-a 5 √a²-25 25 4 = 5 5 B (4, 3) a |ka|=5√k² +1 両辺とも0以上であるから2乗して k²a² = 25 (k²+1) (α2-25)k2=25 (以下,本解と同じ) 5 25 4 10 <a ≦10 のときm= (8) 71213 A 最小値を考える式をkとおいて, それを直線の方程式とみることができた。 3 4-a B 場合分けの境目となるαの値を考えることができた。 Fαの値によって、2つの場合に分けることができた。 DG それぞれの場合について, kが最小となる場合を考えることができた。 EH それぞれの場合について,mをaを用いて表すことができた。 de= =1541 [6≦a≦2のときの最小値を求める別解 ⑧ より kx-y-ka=0 直線 ⑧ が円Cと接するとき、円Cの中心 (原点)と直線の距離が,円 Cの半径5に等しいから k.0+(-1)-0-kal √²+(-1)² 月の地金 点と直線の距離 点 (x1, y1) 直線ax+by+c=0 の距離をdとすると d= _laxi+by+cl √a²+b²
領域 最大最小 数学 模試

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