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TEALTH
上を動くとき、点Pは直線
OLUTION
に関して PとQが対称
直線PQCに垂直
分PQの中点が上にある
Zy+80 上を働くときの
量の関係式を導く。
に関して点Qと対称な点Pの軌跡, と考える。 ······
・・・・ [
ご連動する点P(x, y) の軌跡
-8
INSALA
/ P(x,y)
(5)
YA
√₁
01
①
Q(s,t)
。
x
Q
inf 線対称な直線を深
るには, EXERCISES
71 (p.131) のような方法し
あるが, 左の解答で用いた
軌跡の考え方は、直
の図形に対しても通用する
◆垂直⇔傾きの積が2
◆線分PQの中点の座標は
(x+s y+t
2¹ 2
vtt)
上の2式の辺々を加え
ると 2s=2-2y
辺々を引くと
-2t=2x-2
◆s, t を消去する。
重要 例題 102 放物線の弦の中点の軌跡
00000
直線y=mx が放物線 y=x2+1 と異なる2点P, Qで交わるとする。
(1) m のとりうる値の範囲を求めよ。
(2) 線分PQの中点Mの軌跡を求めよ。
CHARTO SOLUTION
条件を満たす点の軌跡
つなぎの文字を消去し, x, だけの関係式を導く ・・・・・・
(1) 異なる2点で交わる
⇔yを消去したxの2次方程式が異なる2つの実数解をもつD>0
(2) 中点の座標を解と係数の関係を利用してmの式で表す。 この m を消去し
て軌跡の方程式を求める。 ただし, (1) の条件から軌跡の範囲を調べる。
解答
(1) y=mx..... ①, y=x2+1
① ② からyを消去すると
mx=x2+1 すなわち x-mx+1=0...... ③
③ の判別式をDとすると D=(-m)-4=(m+2)(−2)
直線 ① と放物線 ② が異なる2点で交わるための条件は
D>0
④より"<-1,1<
2
YA
したがって 求める の値の範囲は m<-2,2<m ... ④
(2) 2点P, Qのx座標をそれぞ
れβとすると, α, βは③の
異なる2つの実数解であるから
解と係数の関係により α+β=m
したがって, 線分PQの中点M
の座標を(x,y) とすると
(a+β)_m
2
2'
上の2式からmを消去して y=2x2
よって, 求める軌跡は
・・・・・・・ ② とする。
m
2
y=mx
であるから
O
P
[改 星薬大 ] [基本 100
M
放物線y=2x2 の x<-1,1<x の部分
x<-1, 1<x
1
a a+B x
2
◆直線 ① と放物線②が異
なる2点で交わるとき,
2次方程式 ③ は異なる
2つの実数解をもつ。
←点Mは直線 ① 上の点。
m=2x を ④ に代入し
て2x<-222x
よって x<-1, 1<x
と考えてもよい。
3章
13
軌跡と方程式