こんにちは(^ ^)/ 質問どうかお願い致します。 http://x.upup.be/?a2FwPebpjx http://u.upup.be/?5XziSHuje7 の問題で普通円の公式と言うと x1x+y1y=a^2 を思い付くと思うんですがこの問題の場合右辺が0なのでどのように考えたらよいのかよく分かりません。 すみませんが教えて下さい(>_<)
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No.4903 - 2009/01/27(Tue) 15:28:26
| ☆ Re: 接線 / angel | | | まあ、公式に頼るな、ということでしょうね。
まず、ア,イは微分の問題です。 y=( f(x) )^2 を微分すれば、dy/dx=2f'(x)f(x) となるのと同様、x^2 を t で微分すれば、d(x^2)/dt = 2x・dx/dt となります。 結局、x^2+y^2=65^2 の両辺を t で微分すれば、2x・dx/dt+2y・dy/dt=0 ということです。
ウエ, オカ, キク, ケコ は全て同じ値で、円上で x座標16の場合の y座標の値(正のもの)ですね。√(65^2-16^2) を計算します。
サシ, スセ, ソタ は逆パターンで、円上で y座標33の場合の x座標の値(正のもの)です。
ここまでで出てきた計算を行うと、 円 x^2+y^2=r^2 上の点(p,q)における接線は p(x-p)+q(y-q)=0 ⇔ px+qy=p^2+q^2=r^2 となる ということで、公式に辿りつくわけではありますが。
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No.4904 - 2009/01/27(Tue) 15:47:40 |
| ☆ Re: 接線 / angel | | | この後の展開も含めて考えると、
・円の場合 x・dx/dt+y・dy/dt=0 ( 2は余分なので取りました ) → ベクトル (x,y) と (dx/dt,dy/dt) は垂直 ところで、ベクトル(dx/dt,dy/dt) は円の接線の方向ベクトルそのもの。つまり、ベクトル(x,y)は法線ベクトル。 点(p,q) ( p^2+q^2=r^2 ) における接線を考えると、法線ベクトルは(p,q)なので、 p(x-p)+q(y-q)=0 が接線となる。 ・楕円の場合 x^2+ay^2=c の両辺を微分してまとめると、 x・dx/dt+ay・dy/dt=0 円の時と同様に考えると、ベクトル (x,ay) は法線ベクトル。 点(p,q) (p^2+aq^2=c) における接線を考えると、法線ベクトルが(p,aq)のため、 p(x-p)+aq(y-q)=0 ⇔ px+aqy=p^2+aq^2=c
楕円 x^2/a^2+y^2/b^2=1 上の点(p,q)における接線は px/a^2+qy/b^2=1 となるのですが、このお話の由来を計算するのが趣旨の問題と言えるでしょう。 ※a=b=rの場合、そのまま円の接線の話になります
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No.4905 - 2009/01/27(Tue) 15:56:59 |
| ☆ Re: 接線 / あき | | | ありがとうございます。 ただx yの方向ベクトルがdx/dt〜になる というのがなぜかわかりません! どうか教えて下さい(>_<)
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No.4949 - 2009/01/29(Thu) 17:40:20 |
| ☆ Re: 接線 / angel | | | > ただx yの方向ベクトルがdx/dt〜になる > というのがなぜかわかりません!
これはそういうものだと思ってください。 どちらかというと物理ですね。
簡単にいうと、 dy/dt = dx/dt・dy/dx ですから、 ベクトル (1, dy/dx) と (dx/dt, dy/dt) = dx/dt・(1,dy/dx) は向きが一致するのです。 で、曲線の微分係数=接線の傾き dy/dx に対して、接線の方向ベクトルは (1, dy/dx) ですから、方向ベクトルとして (dx/dt, dy/dt) を採用しても良いわけです。
dx/dt=0, dy/dt≠0 のとき ( 接線が y軸に平行な時 ) はちょっと例外ですが。
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No.4957 - 2009/01/30(Fri) 18:43:54 |
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