aを正の実数とする。放物線P:y=ax^2上の点Aを中心とし、x軸に接する円をCとする。点Aが放物線P上を動くとき、座標平面上で不等式y>0の表す領域において、円C(周を含む)が通過し得ない領域を図示せよ。
解説をお願いします。
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No.55079 - 2018/11/17(Sat) 00:47:14
| ☆ Re: 軌跡と領域 / らすかる | | | 点Aを(t,at^2)とすると 点Aを中心としてx軸に接する円は(x-t)^2+(y-at^2)^2=(at^2)^2 tについて整理すると(2ay-1)t^2+(2x)t-(x^2+y^2)=0 … (1)
2ay-1=0すなわちy=1/(2a)のとき (2x)t=x^2+1/(4a^2) x=0のとき(左辺)=0、(右辺)>0なので成り立たない。 よって(0,1/(2a))は通過し得ない。 x≠0のときt={x^2+1/(4a^2)}/(2x)なので 任意のxに対して式を満たすtが存在する。 従ってy=1/(2a)のとき通過し得ない領域は点(0,1/(2a))のみ。
2ay-1≠0すなわちy≠1/(2a)のとき(1)の判別式から D/4=x^2+(2ay-1)(x^2+y^2)=(2ay){x^2+(y-1/(4a))^2-1/(4a)^2}<0 2ay>0なのでx^2+(y-1/(4a))^2-1/(4a)^2<0 すなわちx^2+(y-1/(4a))^2<1/(4a)^2
以上により、y>0の範囲で円Cが通過し得ない領域は 中心(0,1/(4a))、半径1/(4a)の円の内部と(0,1/(2a))。
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No.55080 - 2018/11/17(Sat) 02:53:09 |
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