216 数学C
求める一
EX
④ 109
実数a に対して, 曲線 Ca を方程式 (x-a)+αy'='+3a+1によって定める。
Caはαの値と無関係に4つの定点を通ることを示し、 その4 定点の座標を求めよ。 8
[筑波大]
aが正の実数全体を動くとき, Caが通過する範囲を図示せよ。
べき!!
(1) 与えられた方程式をαについて整理すると
(y2-2x-3)a+x²-1=0
11
これがαの値と無関係に成り立つための条件は
v2-2x-3=0
②, x2-1=0
......
③から
② から
よって, 曲線 C は αの値と無関係に4定点(1,√5),
......
[2] y²-2x-3=0のとき, ④ から
x2-1
<0
a>0であるから
v2-2x-3
両辺に(y2-2x-3)^>0 を掛けて
(x2-1)(y2-2x-3) < 0
ゆえに (x2-1>0 かつy^<2x+3)
または (x2-1<0かつy> 2x+3)
[1], [2] から, 曲線 Ca の通過する範
囲は右図の斜線部分。 ただし、境界線
は, 4点 (15) (1/√5),
(-1, 1), (-1,-1)を含み, 他は含
まない。
x=±1
x=1のときy=±√5,x=-1のとき、y=±1
(1-√5), (−1,1), (-1,-1)を通る。
(2) ① から
(v2-2x-3)a=-(x2-1)
[1] y²-2x-3=0のとき, ④ から
このとき, (1) と同様にして
(x,y)=(1,√5),(1,-√5),(-1, 1), (-1,-1))
4
x2-1=0
......
a=-
3
3
2
x2-1
y2-2x-3 Y
-5-
< a>0とする。
/3
1
-10 1
HINT (1) Ca の方程式
をαの恒等式と考える。
(2) Ca の方程式から
a=f(x, y) の形を導き,
-√3
ay
←④は0・α=-(x²-1)
←a=f(x,y) の形。
= HO
は次の(i) または
(ii) を満たすことと同値
(i) (x <-1または
1<x) かつ
AZ
←
LIOR
y² < 4 + 1/ / (x + 1/2/3)
2
(ii) -1<x<1 かつ
3
3²> 4+ / - (x + ²)
y²>4.
2