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平面上の曲線の問題

難易度 1教科書の例題レベル数学C 平面上の曲線

座標平面上に 点 , がある。 を満たす点 の軌跡は、楕円

である。 と の値を、この順に組 の形で求めよ。

この問題で使うもの

この問題を解けるようになるまで(37 技能)

ヒント

行き詰まったら、上から順に 1 つずつ開いてください。

ヒント 1

「2 焦点からの距離の和が一定な点の軌跡は楕円」という楕円の定義と、焦点 の公式を使います。

ヒント 2

距離の和は長軸の長さ に等しく、焦点 との間には の関係があります。

ヒント 3

より 、焦点が なので です。あとは を計算します。

答えと解説

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解説を読む

2 点 , からの距離の和が一定である点の軌跡は、, を焦点とする楕円である。

焦点が で、距離の和が である楕円の方程式は

である(このとき焦点は となる)。

距離の和から を求める

距離の和は長軸の長さ に等しいので

焦点から を求める

焦点が なので である。よって

したがって、軌跡は楕円 であり、 も満たしている。

確かめ 点 では 、点 では より和は となり、条件を満たす。

答えは である。

別解

焦点が , で、焦点からの距離の和が の点の軌跡は楕円である。距離の和は長軸の長さ に等しいので より 、よって 。焦点は なので となり、。
検算: は で成り立つ。頂点 で 。点 で なので和は 。よって 。

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