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記事No.14387に関するスレッドです

数学 高2  / mtur
実数tに対してxy平面上の直線
l:y=2tx-t^2を考える。
tが |t|≧1の範囲を動くとき、直線lが通る点(x,y)の全体を図示せよ。

だいたいこういう系統の問題は
「直線y=2tx-t^2・・・?@の通過する点を(X 、Y)とするとY=2tX-t^2 がt≦-1、1≦t の範囲に少なくとも?@を満たすtが1つ存在すればよい。」
という感じであとは解の配置問題として解けばいいと思うんですけど分からないところがあります。

(?],Y)は?@を通るのでY=2t?]-t^2
これをtについての2次方程式とみてt^2-2?]t+Y=0
平方完成すると、(t−?])^2 -?]^2+Y=0となり
軸の方程式はt=?]

このあと?]≦-1 、?]>1のとき 条件はf(?])≦0
-1<?]≦0のとき f(-1)≦0
0<?]≦1のとき f(1)≦0

と、 どの場合でもまず1個は必ずt≦-1 1≦tの範囲にもつことはわかるんですけど
例えば-1<?]≦0のとき f(-1)≦0 かつf(1)≦0とすれば t≦-1 1≦tの範囲にそれぞれ1個ずつもって合計2個もちますよね。
ほかにも?]≦-1のとき f(?])<0かつf(−1)≧0 であればこれはt≦-1の範囲に2個もちますよね。

解答では上記に書いた場合わけで本当に一個だけもてばよいというかんじでやってました。
ですが、2個持つ場合もあるから
(少なくとも1つもつ)=(1こもつ)+(2こもつ)と考えたほうがいいんじゃないかとおもったんですけど
どうして1こだけでもいいんですかね?
誰か分かる方教えてください。おねがいします

No.14384 - 2011/07/29(Fri) 18:50:09

Re: 数学 高2  / angel
方程式 t^2-2Xt+Y=0 が解を2個持ったとして、それをα,βとしましょう。
それが何を意味するかというと、元の直線の方程式のような形に直すと、
 Y=2αX-α^2
 Y=2βX-β^2
ということで、点(X,Y)は、直線 y=2αx-α^2 にも、y=2βx-β^2 にも含まれる、ということになるわけです。
※添付の図は、(X,Y)=(2,3), α,β=1,3 の場合の例

ところで、今調べていたのは、点(X,Y)が、**どれか1本でも良いので** y=2tx-t^2 (|t|≧1) の形の直線に含まれるかどうかでした。
ということは、適合する直線が1本でも2本でもどちらでも良くて、1本見つかればそれで十分なのです。

これが、tの2次方程式の方で考えると、解が1個でも見つかるかどうかが焦点で、2個見つけることに特に意味はない、となります。

No.14387 - 2011/07/29(Fri) 22:01:09