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重要 例題 113 放物線の弦の中点の軌跡
00000
放物線 C: y=x2 と直線l: y=m(x-1) は異なる2点 A, B で交わっている。
(1) 定数 m の値の範囲を求めよ。
(2)m の値が変化するとき, 線分ABの中点の軌跡を求めよ。
[北海学園大
基本110
指針 (1) 放物線と直線の方程式からy を消去したxの2次方程式 (これを①とする)の料
別式をDとすると
放物線と直線が異なる2点で交わるD>
(2)線分ABの中点の座標を(x,y)として,次の方針で進める。
① x と”をつなぎの文字m で表す。 2次方程式①で解と係数の関係を使う
②mを消去してx, yだけの式を求める。
このとき (1) よりに制限がつくから 軌跡は曲線の一部になる。
(1)y=x2とy=m(x-1) から
解答
整理すると
x2=m(x-1)
x2-mx+m=0 ......
①
C と lは異なる2点で交わっているから、①の判別式 D
について
D>0
D=(-m)2-4m=m(m-4) であるからm(m-4)>0
m<0,4<m
直線y=m(x-1)は、
の値にかかわらず、点
(10)を通る。
重要 例題
114
放物線y=x2上の
とし,その交点
点Rの軌跡を求め
2P, QU
交点Rの座
指針
pg を消
その際, 2
解答
点Pにおけ
接線 l の傾
これとy=
整理すると
この2次方
D=(-
接する
よって
したがっ
すなわち
同様にし
よって
(2) 2点A, B のx座標は, 2次
方程式 ① の異なる2つの実数
解α, β である。 線分ABの中
点をP(x, y) とすると, 解と
係数の関係から
YA
4
A
\P(x,y)
①を解いて 2点A, B
のx座標を求めること
もできるが,解と係数の
関係を利用する方がずっ
とらく。
交点R の
x=
a+B m
2
01
2
x
②
2
また,Pは直線 l 上の点であるから
y=m(x-1)=m
m
m²
2-m
③
2
②から
m = 2x......
③に代入して整理すると
また, (1) の結果と②' から
したがって x<0,2<x
y=2x2-2x
2x<0, 4 <2x
放物線y=2x²-2xのx<0, 2<xの部分
y=m(x-1)
もよい。
つなぎの文字を消去
なお、②'を
求める軌跡は
参考
③はy=
としてもよい。
a2+B2_(a+B)2-2aβ_m²-2m
-=
2
A,Bは放物線C上の点
2
2
であることから。
コ
練習 放物線 C: y=x2-x と直線l:y=m(x-1)-1は異なる2点A, B で交わってい
③ 113 式を決め
(1) 定数の値の範囲を求めよ。
(2)
m の値が変化するとき, 線分ABの中点の軌跡を求めよ。
p.186 EX731
yを消去
p≠ga
これを(
ここで,
よって、
逆に,
式ピー
した D
ゆえに
練習
④ 114
した
放物
15 この
(1)