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2020年11月09日

08015 大人のさび落とし 図形と方程式 円の方程式




大人のさび落とし

図形と方程式 円の方程式


01

円の 方程式は

普段は やってないので

慣れておく必要があり


まず 問題

読んでいただいて
PB090001.JPG

02

今までと ちょっと違うので

できるつもりで

いきなり

やると

で どうすんの

なぁんてことも


x、y、の 2次方程式なんだけど

こんな感じに

一般形 標準形

PB090002.JPG
03

じゃー行ってみましょう


中心と

半径を 求めれば 


よさそうじゃナイスカ

PB090003.JPG
04


オートバイの 遅乗りでは

おまわりさん

一見簡単そうで

けっこう いろんなこと やってるよ


何だっけ



えーとだ

中心は 今回の 2点は 

直径の 両端だから

中点を けいさんして

デショ

半径は

中心と どちらか 一端

までの

2点間の距離でしょ

じゃナイスカ

PB090004.JPG
05
本日は

いきなり

歯切れが悪く

PB090005.JPG
06

中心と 半径が 出たから

これを

ここに

入れてですよ

だいじょうぶだ


PB090006.JPG

07



3点が あって

三角形の頂点だって


外心を求めなさい

今までは

3辺 の 直線の

方程式を 求めて

ソレゾレ 辺の 中点を 求めて

ソレゾレ 垂直な 直線の

傾きを 求めて


1点で 交わることを

実証して

で 交点が 外心だから




大変だったですが

今回は

PB090007.JPG

08

ボジョレですか?

いいえ

そうじゃなくてさ


円の 方程式が

解禁ですよ


一般形に 3点を

代入して

PB090008.JPG
09

こんな感じに

➀ A

PB090009.JPG
10


B



連立方程式

このさ

a,b,c

一般形の時は a,b,c



標準形の時は

a,b,r


を 求めれば

円の方程式になるからさ

PB090010.JPG
11


➀-A

aがでてきて

PB090011.JPG

12

c,b も出て来て

PB090012.JPG
13

これをさ

一般形に 代入して

PB090013.JPG
14

平方完成で

式変形すれば

コレダ


外心は 円の中心点だから

PB090014.JPG
15
次の 円の方程式を 求めよ

PB090015.JPG
16

問題は

一般形で

来てますので


これを 標準形に

変形

平方完成して

式変形すれば

円の中心が

出てですよ


PB090016.JPG
17

中心が同じで

点(1、−2)

を 通るんだから


中心が 分かっていて

半径が まだ分かってない


この問題は

直線の問題では

無くて

円の方程式だから



いっしゅん あれ  って 

なりそなのを


気を取り直して

円の え〜 標準形の方にですよ

通過点を 代入したらば

PB090017.JPG
18

中心の 座標が (1,2)

通過点が (1、−2) だいにゅうして

いいじゃないか

PB090018.JPG
19

次は

3直線で

囲まれた 3角形の

外接円の 方程式を

求めよ


PB090019.JPG
20


3直線の 交点を

順次 3組 計算して

PB090020.JPG
21


計算ちゅう

PB090021.JPG
22


しばらくお待ちぃください


PB090022.JPG
23

この 3点が 三角形の

頂点の座標だから

これが

全部

円の 通過点

PB090023.JPG
24

こんだは

円の方程式

一般形に

点を 代入して

a,b,c

を 求める

PB090024.JPG
25

連立方程式の

準備をして

PB090025.JPG
26

こんな感じで

PB090026.JPG
27
順次

a,b,c


PB090027.JPG
28

一般形に 入れて

PB090028.JPG
29

これでも

答えだけど


やはり

円は 標準形にした方が

ぱっとわかるので

PB090029.JPG
30



いかがでしょうか

PB090030.JPG
31


問題を

読んでいただいて



一番上の

1行だけだからさ

PB090031.JPG

32
円の場合は

接するていうことが

特別になってきてですよ

こんな感じに

座標を 設定すると

PB090032.JPG

33

通過点を

代入したらば

PB090033.JPG
34

中心が 2つの場合があるよと


求める 円の方程式は

2つでてきました

PB090034.JPG
35

次は

円の方程式に 似てるんだけど

右辺がさ

絶対値が ついてる


人によっては

絶対値を 見た瞬間


後にしよう


絶対値は 場合分け

0以上 と 未満 に分けて

どっちかに 等号を 付けておけばさ

つながっていくので

PB090035.JPG
36

れいせいに

場合分けをすると


ソレゾレ

第一 第二 第三 第四 

象限ごとに

グラフを 書いて

それが つながっていって

模様みたいに

なりそだよ


PB090036.JPG
37
右辺の 絶対値は

1,2,3,4 の それぞれの

象限で

こんな感じに 外れるので

PB090037.JPG
38

与式に 当てはめると

1,2,3,4

象限は

ソレゾレ

こんな 方程式になる

PB090038.JPG

39

ソレゾレ

変域と 値域が

決まってるので

円の方程式を 計算すると

半円になる

PB090039.JPG

40

こんな感じでさ




円の変形が √2/2


なんだけど

丁度

1:1:√2 の 三角形が できてるので

半径の √2/2 は

こんな感じ

PB090040.JPG
41

今度は 第2象限

PB090041.JPG
42

同じことなんだけど

PB090042.JPG
43


第3象限

PB090043.JPG
44

ここが √2/2


PB090044.JPG
45

第四象限

PB090045.JPG
46

この問題うまくできてるよね

PB090046.JPG
47

全部 足し合わせると

PB090047.JPG
48

こんな簡単な 値に

PB090048.JPG
49
問題を

読んでいただいて


数学には

数学語の 方言が あるようですよ

実数解が

一つだけ あるよに

2次関数なので


重解 


これわさ

深く読んでいただいて


また どっかで 出るかもしんないし

さっき やってきた問題の中に


x軸 y軸に 接する円で

点(−2,9)を 通る

円の 方程式が

二つ
 出てきたでしょ


だから

今回の 問題も

二つ 位 出て来ても よさそうなのに


ただ一つしかない

って言ってるんですよ


??


これは

通過点 aの 値に 対して

一つしかないように


こう取るとですね




まず

中心の座標を

α 、 β とすると

x 軸に 接してる 円なので

二つある 通過点の 内の

一つ

(0、1) からして

x軸の 上の方に できる円

半径は 絶対値β


PB090049.JPG
50


通過点を

円の 方程式に 代入して


βが出て来て

PB090050.JPG
51

βを ➀式に 代入して


PB090060.JPG
52
さらに もう一点

(4、a) を 代入して

この

α(あるふぁ) の 2次方程式で

α(あるふぁ) は 円の中心の x座標

これが 


PB090061.JPG
53


ただ 一つだけ 実数解を

持つように

するには


判別式 D=0

重解

PB090062.JPG

54

aが 1でないとき

a=0 または 虚数解

なので

一つの実数解 を 持つためには

a=0

PB090063.JPG
55


だから

円の 方程式に

点(4、a) の aのところを

a=0 を代入して

点(4,0)と β を 円の方程式に

代入すると

PB090064.JPG

56

α =4

β=17/2


PB090065.JPG
57

円の方程式は

これ


と もう一つ

PB090066.JPG
58

a=1の時

α=2 β=5/2

PB090067.JPG

59


aの値に対して

円は 一つだけ できるが

aは 2通り あり

PB090068.JPG
答えは aの値に対して

ただ一つに きまる 円が 2つある。

お疲れ様です。


( 晴れ部屋へ 家庭菜園と ざっかや

メニュウ ページ リターン    )






posted by matsuuiti at 21:53| Comment(0) | TrackBack(0) | 数1
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