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質問の種類

数学 高校生

青チャートIIの円と直線の質問です。重解は1点で接する場合に使うんじゃないんですか?何故D=0としたら円が2点で接する場合が出てくるんですか?

と円の共有点 接点 放物線y=x2+αと円x2+y²=9について,次のものを求めよ。 (1) この放物線と円が接するとき,定数aの値 (2) 異なる4個の交点をもつような定数aの値の範囲 ! 指針▷放物線と円の共有点についても,これまで学習した方針 ! 共有点 実数解 接点⇔重解 で考えればよい。 この問題では,x を消去して,yの2次方程式 (y-a)+y2=9の実数 解,重解を考える。 放物線の頂点はy軸上にあることにも注意。 (1) 放物線と円が接するとは、円と放物線が共通の接線をもつこと である。この問題では、 右の図のように, 2点で接する場合と1点 で接する場合がある。 2点で接する (2) 放物線を上下に動かし, (1) の結果も利用して条件を満たすaの値の範囲を見極める。 解答 (1) y=x2+αから x2=y-a これを x2+y2=9 に代入して よって y2+y-a-9=0 ここで, x2+y2=9から [1] 放物線と円が2点で接 する場合 2次方程式 ① は ② の範囲 にある重解をもつ。 よって, ① の判別式をD とすると D=0 D=12-4・1・(−a−9) (y-a)+y²=9 x2=9-y2≧0 [1] a=- y 3 -3 O -3768 13 =4a+37 であるから 4a+37= 0 すなわち 1 2 [2] 放物線と円が1点で接する場合 図から,点(0, 3),(0, 3) で接する場合で 37 以上から,求めるαの値は a=- ±3 4' 37 4 ゆえに [2] 37 4 このとき, ① の解はy=- となり,②を満たす。 a=- a=-3 y4 a=±3 00000 -3≦y≦3 x を消去するとyの2次 方程式が導かれる。 基本95 1点で 接する y=- (2) 3- a=3 O 2次方程式 by2+gy+r=0 の重解は g 2p 頂点のy座標に注目。

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