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数学 大学生・専門学校生・社会人

極方程式についてです。 点Pが右側にあるときにrがマイナスになっています。これは2枚目の写真のような考え方をしているのかと思いますが、そのときの図と赤枠の図が一致していないように思い、納得できません。 どなたかご説明お願いします🤲

148 基本 例題 84 2次曲線の極方程式 を l とする。点Pからlに下ろした垂線をPH とするとき,e= な点Pの軌跡の極方程式を求めよ。 ただし, 極を0とする。 OP a,eを正の定数,点A の極座標を (α, 0) とし, Aを通り始線 OX に垂直な直線 であるよう PH 基本 81,83 指針▷点Pの極座標を (10) とする。 点Pが直線lの右側にある場合と左側にある場合に分け て図をかき, 長さ PH を 1, 0, αで表す。 そして, OP=ePH を利用してr= 0 の式)を 導くが,<0を考慮すると各場合の結果の式をまとめられる。 vl P(r,0) H A(a, 0) 解答 ℓ 点Pの極座標を (r, e) とする。 点Pが直線lの左側にあるとき PH=a-rcose (*) 点Pが直線lの右側にあるとき P(r, 0) L H OP=ePH から PH=rcos0-a よって r(1±ecos0)=±ea (複号同順) 1±ecos0≠0 であるから r=±e(a-rcos 0 ) A(a, 0) X ea r= ①または tea≠ 0 から r (1±ecos0)≠0 π 1+ecos 0 ea -r= 1-ecos 0 注意14/02/23のとき、 図は次のようになるが,(*) は成り立つ。 ea e ②から -r= ②' 1+ecos (+) P(r, 0) H 点(r, 0) と点(-r, 0+π) は同じ点を表すから, ①と②は 同値である。 よって, 点Pの軌跡の極方程式は r= ea 1+ecos 0 -a- X -rcose 検討 2次曲線と離心率 1. 上の例題の点Pの軌跡は, p.122 基本事項から、焦点 0, 準線ℓ,離心率eの2次曲線を表し, 0 <e<1のとき楕円, e=1のとき放物線, 1 <eのとき双曲線 である。このように, 曲線の種類に関係なく1つの方程式で表されることが利点である。 2.例題で,点A の極座標を (a, π) [準線 l が焦点の左側] とすると,上と同様にして、点P

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数学 大学生・専門学校生・社会人

極方程式についてです。 赤枠のところでθ=π/2のときを自分なりに図示しました。そのとき、どう考えればOP=5と導けるのかが分かりません。 よろしくお願いします🙇

基本 例題 83 極方程式と軌跡 00000 点 A の極座標を (10,0),極Oと点Aを結ぶ線分を直径とする円Cの周上の任 意の点をQとする。点Qにおける円Cの接線に極Oから垂線OPを下ろし、点 Pの極座標を (0) とするとき,その軌跡の極方程式を求めよ。 ただし, 00とする。 [類 岡山理科大 ] 基本 81 指針▷点P(r, 0) について,r, 0の関係式を導くために,円 C の中心Cから直線 OP に垂線 CH を下ろし, OP HP, OH の関係に注目する。 π 2 ***, 0<< π <<πで場合分けをして, 0の関係式を求め,次に, 0=0, 21 π の各場合について吟味する。 11 2 CHART 軌跡 軌跡上の動点 (r, 0)の関係式を導くメール 解答 円Cの中心をCとし, Cから直線 OP に垂線 CH を下ろすと OP=r, HP=5 [1] [1]08<のとき P π 2 線分 OP 上にあるときと, 線分 OP の延長上にある ときに分かれる。 40= を境目として,Hが OP=HP+OH OH=5cos0 であるから r=5+5cose [2]のとき H- 000+1 5 -5-- C A X 直角三角形 COH に注目。 い に 2 [2] OP-HP-OH O ここで OH=5cos(π-0)=-5cose 直角三角形 COH に注目。 よってr=5+5cos0 [3] 0=0 のとき,PはAに一致し、 OP=5+5cos0 を満たす。 (*) 0 C A x (*) [1], [2]で導かれた HT-O C [4]0=1のとき,OP=5 で, π OP=5+5cos を満たす。 (*) 以上から、求める軌跡の極方程式はr=5+5cos 0 r=5+5cosが0=0, π 2 のときも成り立つかどうか をチェックする。 参考 r=5(1+cose) で表さ れる曲線をカージオイドと いう (p.151 も参照)。 極座標、極方程式

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数学 高校生

(3)で青い線で何故①はy軸と接さないのでしょうか?解説お願いします🙇‍♂️

47 軌跡(V) mを実数とする. xy 平面上の2直線 mx-y=0....①, について,次の問いに答えよ. x+my-2m-2=0 ...... ② (1) ①,②はmの値にかかわらず,それぞれ定点 A, B を通る. A, B の座標を求めよ. (2) ①,②は直交することを示せ. (3) ①,②の交点の軌跡を求めよ. 精講 (1)37 で勉強しました. 「mの値にかかわらず」とあるので,「m について整理」して, 恒等式です。 (2)36 で勉強しました. ②が 「y=」 の形にできません. (3) ①②の交点の座標を求めておいて,45 の要領でやっていこうとするとか なり大変です. したがって, (1), (2) をうまく利用することになりますが,45 の IIIを忘れてはいけません. ことはないので, 点 (0, 2) は含まれない. よって, 求める軌跡は 円 (x-1)+(y-1)2=2 から, 点 (0, 2) を除いたもの. 注 一般に,y=mx+n 型直線は, y 軸と平行な直線は表せません. それは,yの頭に文字がないので,y が必ず残って, x=k の形にでき ないからです.逆に,xの頭には文字がついているので,m=0 を 代入すれば,y=n という形にでき, x軸に平行な直線を表すことが できます. 45 の要領で①,②の交点を求めてみると, 2 (1+m) x= 1+m²,y= 2m(1+m) 1+m² となり,まともにmを消去しようとすると容易ではなく, 除外点を見つける こともタイヘンです. しかし, 誘導がなければ次のような解答ができます. YA x=0 のとき, ①よりm=y I ②に代入して+1°_y_ --2=0 I I .. (x-1)+(y-1)²=2 :.x2+y^-2y-2x=0 解答 (1)m の値にかかわらず mx-y=0 が成りたつとき, x=y=0 ∴A(0,0) ②より (y-2)m+(x-2)=0だから ∴.B(2,2) ax+by+c=0とAx+By+C=0が直行する条件は A+bB=0となることです <mについて整理 y... の形にして焼き焼き)--1 と式を立ててもよいですが、 その際は0で割ってはいけないから) 文字mで割るときに場合分けが必要になってしまいます 次に, x=0 のとき, ①より,y=0 これを②に代入すると, m=-1となり実数mが存在するので, 点 (0, 0) は適する. 以上のことより, ①,②の交点の軌跡は円 (x-1)2+(y-1)^=2 から点 (0, 2) を除いたもの. ポイント 定点を通る2直線が直交しているとき, その交点は, ある円周上にある. その際, 除外点に注意する (2) m・1+(-1) ・m=0 だから, ①,②は直交する. 36 だから冒頭の条件が楽です ベクトルを習っていると理解しやすいです ax+by+c=0 の法線ベクトルが(a.b) Ax+By+C=0 の法線ベクトルが (A.B) 2直線が垂直ということは2ペクトルが垂直ということ だから内積A+bBが0です (3)(1),(2), ① ② の交点をPとすると ① ② より, ∠APB=90° Y! 2 よって、円周角と中心角の関係よりPは2点A, Bを直径の両端とする円周上にある. この円の中 心は ABの中点で (1,1) 0 演習問題 47 A 2 x また,AB=2√2 より 半径は√2 よって, (x-1)+(y-1)²=2 ここで, ①は軸と一致することはなく、 ②は直線 y=2 と一致する tを実数とする. xy 平面上の2直線 l : tx-y=t, m:x+ty=2t+1 について, 次の問いに答えよ. (1) tの値にかかわらず, l, mはそれぞれ, 定点 A, B を通る. A, B の座標を求めよ. (2), mの交点Pの軌跡を求めよ. T

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