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微分?の問題を教えてください
rを正の実数とする。2つの実数x=x+y、q=xyとおく。この時、 (1)x^2+y^2=r^2ー①とき、qをpの式で表せ。また、pな取りうる値の範囲を求めよ。 (2)点(x、y)が円①の上を動くときの点(p、q)の軌跡をCrとする。Crの概形を描け。 (3)rが1≦r≦2の範囲で変化するとき、Crが通る座標平面上の範囲を求めよ。 (1)のqは表せたのですがpの取りうる値の範囲から何をしていいのかわかりません。 (2)(3)はなんとなく放物線になるかなという予測はつくのですが、どう計算したらいいのか、わかりません(*_*) よろしくお願いします。
- sakurhythm
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P=x+yなら y=-x+pで、Pは直線のy切片だからその範囲はこの直線と円x^2+y^2=r^2 が接するときに最大または最小となることで求められます。 点(r/√2,r/√2)で接するとき切片は最大(√2)r 点(-r/√2,-r/√2)で接するとき切片は最小-(√2)r (1)からq=p^2/2-r^2/2、よって、頂点(0,-r^2/2)の放物線で 定義域-(√2)r≦p≦(√2)rで描けばいいです。 1≦r≦2なので、1≦r^2≦4. (1)からr^2=p^2-2qをここに入れて、1≦p^2-2q≦4 つまり、q≦p^2/2-1/2とq≧p^2/2-2の重なる部分で、右端点は p=(√2)rからr=p/√2をq=p^2/2-r^2/2に代入してq=p^2/4上にあり、 左端点も同様にしてq=p^2/4上にあります。
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