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2020年11月16日

08018 大人のさび落とし 図形と方程式 接線




図形と方程式 接線


01


円の 外に 一点 があって

そこから 接線を

引くと どうなりますかという問題で


直感的に

2本ありそうですが
PB160001.JPG

02

接線の 傾きを m とする場合

接線が 通る

もう一点が 指定されてるので


傾き m のまま


接線の 方程式

PB160002.JPG
03

この接線の 方程式と

円の 方程式が

接しているのだから

PB160003.JPG
04

➀Aからの 方程式Bの 判別式が 重解

を 持てば 良いので

判別式 D D=0


PB160004.JPG
05
計算間違いを しないように

PB160005.JPG
06

解の公式で

PB160006.JPG
07

傾きが 2つ 出てきたので

直線の 方程式に 代入して

PB160007.JPG
08

左がわ 右がわ


一般形で

計算の 時は 一般形が

速いからさ

PB160008.JPG
09

同じ問題なんですが

解き方が

外に あるので

円が

原点が 中心の 円で

あるので


接点の 座標を

(x、y)=(a,b)

とすれば

円の 中心から

接線への 垂線の 傾きは b/a


PB160009.JPG
10

これに対して

接線は 直交してるので

傾きは

-a/b


(a,b)を 通るのだから

この接線の 方程式は

こんな感じに


PB160010.JPG
11

ところで (a,b)は

円周上の点でもあるので


a二乗 + b二乗 = 25

(1、-7 )を 通るので

x、yに 代入したら





こんな感じの 連立方程式

PB160011.JPG
12

これを 解くと

bが二通り

PB160012.JPG
13

ソレゾレに  aが 


求まって

PB160013.JPG
14

この 2組を

PB160014.JPG
15

接線の 方程式に 代入すると

PB160015.JPG
16

2本出て来ました


PB160016.JPG
17
(1)

るいだいですが

(2,1)

これはさ 円周上に ある点なので

円周上の 点における

接線の 公式に  代入すれば


PB160017.JPG
18

いきなり答え

PB160018.JPG
19
公式を

忘れてしまった場合は

先の手で

円の中心が 原点なので

円周上の 点が (2,1) なので

接線におろした 垂線の傾きが

 1/2

で 

PB160019.JPG

20


接線の 傾きは -2


それで
 点(2,1)を通るから

直線の方程式から

接線

PB160020.JPG
21

類題

これも 今みたいな

方法が 速いカナ


円の中心が 原点で

接点を (a,b) とすれば

接線への 垂線の傾きが

b/a


したが って 接線の傾きは

-a/b

PB160021.JPG
22

接線の 方程式は

(a,b)を 通り

傾き -a/b

PB160022.JPG
23

ところで

(a,b)は 円周上の点で

中心が 原点 半径の二乗が 5 であるから

ここに 点(1,3)を 通る

を 代入すると

PB160023.JPG
24

連立方程式

PB160024.JPG
25

bが 2つ

PB160025.JPG
26

ソレゾレに a


PB160026.JPG
27

接線の 方程式に

2組の(x、y)=(a,b)


を 代入して

PB160027.JPG
28

接線は 2本


このやり方が

できるときは

この方が 計算ミスが少ない


PB160028.JPG
29

今度は

原点から 接線を 引くんですが

円が 原点から 少し 上下 左右に

動いてます

問題を 読んでいただいて

PB160029.JPG
30

(1)

接線をもとめよですが

まず 円の 感じを 見えるように

PB160030.JPG
31

接線は

今回は 原点から引くのだから

y=mx

PB160031.JPG
32


➀Aが 接するのだから

➀Aからの方程式Bは

重解を持つ

判別式:D   D = 0

PB160032.JPG

33

そうすると

傾きが

ふたつ でてきたよ

赤鉛筆は

円の中心点と 接線の距離が 

√2になることから

点と直線との距離からも

求まりますという話です。


PB160033.JPG

34

接線は

2本


PB160034.JPG
35

接線の長さは

同じになるのですが

(3) に 2接点を 通る

直線の方程式を

求めよがあるので


接点を 二つ 求めると


OA

A(2,2)

OA=2√2


PB160035.JPG
36


OBは

B(-2/5、14/5)

PB160036.JPG
37

OB = 2√2


PB160037.JPG
38

2接点から

傾きを 出すと

(3)ですが


PB160038.JPG
39

そのうちの 一点を 代入して

直線の方程式から

PB160039.JPG
40

問題を

読んでいただいて


ぱっと見て

状態が 見えてきますか

PB160040.JPG
41


共通接線を

こんな感じに

設定して






連立を

A の方

PB160041.JPG

42


Bの方


PB160042.JPG
43


出てきた 式と


グラフを

見て

題意から

P,R,Q

と 


b、d、n 

の 

位置関係を

確認して


PB160043.JPG
44

もとめる 比の値の

PR QR は

PB160044.JPG
45

これを 比の値に すると

PB160045.JPG
46

こうです

PB160046.JPG
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 19:04| Comment(0) | TrackBack(0) | 数1
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