〔1〕 aを正の実数とする。 Oを原点とする座標平面上に2点A(2,0),B(4,0)
と直線l: y = ax があり、直線上に動点Pをとる。
太郎さんと花子さんは,線分 AP と線分BP の長さの和が最小となるとき
の点Pの座標について話している。
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太郎:Pの座標を(t, at) とおいて, AP + BP を tを用いて表すと式が複
雑すぎて, 最小値を求めるのは大変そうだね。
花子: それじゃ, 幾何を利用して考えたらどうだろう。 点Bをlに関し
て対称移動した点をCとすると, は線分BC の垂直二等分線だ
から, BP = CP となるよね。 だから AP + CP が最小になるよう
な点Pが求めるべき点になるよ。
太郎: ということは, AP + BP が最小になるような点Pは3点A,P,
Cが一直線上にあるとき, すなわちと直線ACの交点Qのとき
だね。
花子 : 求め方はわかったけれど, 点 C や Q の座標を求めるのにはどうし
たらいいのかな。
太郎:Cの座標を(p, g) とおいて, p, g の連立方程式を立ててみよう。
花子 : ∠POB=0とおき, tan0を用いて点Cの座標を求めることもで
きるね。