平面上の曲線の問題
座標平面上に、点 と直線 がある。点 から直線 に下ろした垂線を とする。 を満たす点 の軌跡は楕円になる。この楕円の方程式を
の形で表すとき、 の値を求め、組 の形で答えよ。
この問題で使うもの
- 離心率と準線(説明と入口の問題)
この問題を解けるようになるまで(40 技能)
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右端(太枠)がこの問題で使う技能です。左へドラッグすると、さらに前の前提をさかのぼれます。技能を押すと、そこまでの道筋が光ります。
一覧で見る(前提が先)
- 三角形の角の大きさ
- 対頂角と平行線の同位角・錯角
- 三角形の外角と角の組み合わせ
- 小数の四則計算
- 分数のたし算・ひき算
- 分数のかけ算・わり算
- 小数と分数のまじった計算
- 逆算(□ を求める)
- 正負の数の加法・減法
- 四則の混じった計算の順序
- 正負の数の乗除・累乗と四則混合
- 分配法則を使った計算のくふう
- 文字式の計算(同類項・分配法則)
- 1 次方程式の解き方
- 二等辺三角形の角
- 平行四辺形と特別な四角形の性質
- 三角形・四角形の面積
- 約数の見つけ方
- 素因数分解と約数の個数
- 平方根の意味と根号の簡単化
- 三平方の定理
- 乗法公式による展開
- 折り返した図形の角と長さ
- 三平方の定理と平面図形
- 最大公約数と最小公倍数
- 比の性質と簡単な比
- 相似な三角形と長さの比
- 三角形の相似条件と対応する辺の長さ
- 平行線と線分の比
- 2点間の距離と内分点・外分点
- 比例・反比例の式とグラフ
- 関数 の式と変域
- 因数分解
- 平方完成と 2 次関数のグラフ
- 円の方程式
- 条件を満たす点の軌跡
- 放物線の方程式と焦点・準線
- 楕円の方程式と焦点
- 双曲線の方程式と焦点・漸近線
- 離心率と準線
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
「離心率と準線」の考え方を使います。点 とおき、 と をそれぞれ で表して、比の条件を式にしましょう。
ヒント 2
、 です。条件 は と書けます。
ヒント 3
両辺を2乗すると となります。展開して整理すると になるので、あとは右辺が になるように割りましょう。
答えと解説
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解説を読む
点 の座標を とおきます。
手順1:距離を式で表す
2点間の距離の公式より
点 は から直線 に下ろした垂線の足なので です。よって
手順2:比の条件を式にする
より なので
両辺とも 以上なので、両辺を2乗しても同値です。
手順3:整理する
左辺は 、右辺は なので
両辺を で割ると
確かめ
この楕円は で、焦点は です。離心率は で、準線は です。問題の点 、直線 、比 と一致します。また なので、軌跡が楕円であることとも合っています。
したがって で、答えは です。
別解
とおくと、、。
より 。両辺を2乗して
検算:焦点 、離心率 、 より で焦点が一致する。準線 も一致する。
また、点 では 、 で比が となり条件を満たす。
よって 。