数学
高校生
解決済み

どうして垂直な直線を求めるんですか?

8** 〈目標解答時間:15分〉 座標平面上に点 A (5, 0) と, 中心の座標が (2,1) でæ軸に接する円Dがある。点A を通り,円Dに接する直線のうち, x軸と異なるものを l とする。 (1) 太郎さんと花子さんは,lについて考えている。 太郎:lの傾きをんとすると, lの方程式はy=k(x-5) と表すことができるね。 花子:円と直線が接するとき (円の中心と直線との距離) = (半径) が成り立つことから, kの値を求めることができるよ。 太郎:円と直線の方程式から,yを消去してæの2次方程式が重解をもつ条件 から,kの値を求めてもいいね。 円Dの半径は ア であり、直線lの方程式は イ x+ ウ ly=15 である。また,ℓとDとの接点の座標は エオ キ カ ク である。
8 (1) 中心の座標が (2, 1) で, æ軸に接する円の半径は1で ある。 また, 点Aを通る傾きんの直線の方程式は y=k(x-5) kx-y-5k=0 (▶II-2-(2)) であり,中心 (2,1) と直線①との距離をdとすると |2k-1-5k|_|3k+1| d= = √k²+(-1)² √k²+1 であるから, ①がDと接するとき, d = (Dの半径)より |3k+1| =1 √k²+1 ゆえに (3k+1)=k'+1 2k(4k+3)=0 k=0. - 3 3 (II-2-(4)) 0より, lの方程式は①にん=- を代入して -x-7-5-(-3)=0 3+4y=15 また,lに垂直でDの中心 (2,1) を通る直線を mとする との方程式は 4 y-1=(x-2) 3 4x-3y=5 連立方程式 3x+4y=15, 4x-3y=5 13 の解はx= 15 =号 y=1/2でありℓとDの接点はlとm の交点と一致するから、 接点の座標は 139 5'5 (注) Dの方程式 (x-2)'+(y-1)=1 にy=k{z-5) を代入して得られる2次方程式が重解を もつ条件からんを求めてもよい。 このとき、 接点の 座標はこの2次方程式の重解である。

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