• ベストアンサー

軌跡の問題

tが実数全体を動く時この円の円周のとおりえない点全体の集合を求めよ。 円;x^2+y^2-2tx-2(1-t)y=0は 2(x-y)t=x^2+y^2-2yと変形できます。 解答によると、求める条件は 「x-y=0,x^2+y^2-2 not= 0」 となるのですが、どうやってこの条件が導けるのでしょうか? 左辺は0になるのに右辺は0にならない、というのがちょっとよくわかりません・・。 よろしくお願いします。

  • stripe
  • お礼率89% (1568/1752)

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
回答No.2

stripeさん、こんにちわ  2(x-y)t = x^2+y^2-2y の両辺がそれぞれ0のときと0でない時に分けると良いと思われます。 (1) x-y≠0, x^2+y^2-2y≠0 のとき  t = (x^2+y^2-2y)/2(x-y)  とすれば上の式を満たせる (2) x-y≠0, x^2+y^2-2y=0 のとき  t = 0  とすれば上の式を満たせる (3) x-y=0, x^2+y^2-2y=0 のとき  t はどんな値であっても上の式を満たせる (4) x-y=0, x^2+y^2-2y≠0 のとき  t はどんな値であっても上の式を満たせない したがって(4)の条件がtが実数全体を動く時に(x,y)がとりえない値の範囲になります。

stripe
質問者

お礼

そうやって、場合わけして考えると、よくわかります! 参考にさせていただきます。 どうもありがとうございました!

その他の回答 (2)

  • oruka
  • ベストアンサー率42% (16/38)
回答No.3

おはようございます。 stripeさんの言葉をそのまま引用すれば、 どんなtをとっても 「左辺は0になるのに右辺は0にならない」ような(x,y)を選べば、 それはまさに 「tが実数全体を動いてもその(x,y)の値はとりえない (その(x,y)の値はこの円の方程式を満たせない)」 ということになります。 従ってこの 「この円の方程式を満たしえない(x,y)の範囲」こそが 「この円の円周の通りえない点全体」そのものとなるのです。 ここは多くの生徒さんが一瞬とまどうところです。 (とくに日ごろから「自分の頭で完全に納得しよう」と心がけている人こそそういう傾向がありますね) 「tが実数全体を動く時の(x,y)の存在範囲(or軌跡)」 を求めるときに 「その条件式をtについての方程式(xやyはその係数)と捉えて、その方程式が実数解tを持つためのx、yの(=係数の)条件」 と見ることで解くわけです。 これは普通に問題を解いていて自分で思いつくのは無理がある、やや高度な発想なんですが、 この考え方はとても多くの問題で有効なのです。 この機会にぜひ自分のものにしてくださいね。

stripe
質問者

お礼

こんにちは。 この問題の考え方はけっこう難しいですよね・・・。 次にでたときは絶対できるようにしたいです。 どうもありがとうございました!

  • eatern27
  • ベストアンサー率55% (635/1135)
回答No.1

解き方のヒントだけ。 tについての方程式、 at=b が解を持たない条件は何か考えてみましょう。 (答えは、a=0,b≠0) a=2(x-y) b=x^2+y^2-2y とおけば・・・??

stripe
質問者

お礼

どうもありがとうございました!

関連するQ&A

  • 軌跡の問題です

    実数tが変化するとき 直線y=2tx-(t+1)^2が通りうる点(a,b)の存在範囲を求め、 これを図示せよ。以下解答です。 y=2tx-(t+1)^2 =-{t-(x-1)}^2+(x-1)^2-1 (a,b)を代入 b=-{t-(a-1)}^2+(a-1)^2-1 {t-(a-1)^2}=(a-1)^2-1-b ≧0 b≦(a-1)^2-1 ←答 これを図示 tについて整理後平方完成し、 a,b代入後、移項し左辺が二乗で正、だから右辺も正 というやろうとしていることはわかりますが。。。 どうしてこのような解答をするに至るのでしょうか。 「これだからこうやる…」という根拠がわかりません。 よろしくお願い致します。

  • 軌跡(円と直線)の問題

    傾きが√3で円C:x^2+y^2=1と二つの共有点をもちその線分の長さが √2であるような直線を求めよ。という問題です。 途中の問題がありましたがこの部分がわからなかったので ほかは割愛しました。足りない条件があったらすいません・・・ あと・・・x^2+y^2-2tx-2(1-t)y=0がある。 tが実数全体を動くときのこの円の中心の軌跡とこの円の通りえない円全体の集合を 求めよという問題です。わかりやすくよろしくお願いします。

  • 軌跡の問題

    実数tが変化する時,直線y=2tx-(t-1)^2がとおり得る点(a,b)の存在範囲を求めこれを図示せよ。 この問題はどういう方針でといていけばよいのでしょうか? 解答はb=<(a-1)^2-1←=<[小なりイコール]です。 宜しくお願いします。

  • 軌跡の問題(何が違いますか?)

    こんばんわ。高校数IIの軌跡の問題に関する疑問です。問題と解答は問題集からの抜粋です。 <問題>2つの直線 x+Ky+K=0 Kx-y+3=0 の交点は、Kが変化すると円周上を動く。その円周の方程式を求めよ。 <解答>両式からKを求めて等置すると、x≠0、y+1≠0ならば、 K=-x/(y+1)=(y-3)/x  -x^2=(y+1)(y-3) x^2+y^2-2y-3=0 から  x^2+(y-1)^2=2^2  但し、(0,1)は除く。 →さて、ここで質問ですが、2直線の交点の問題であり、Kが変化すると考えているので、Kに関する恒等式と考え x+Ky+k=Kx-y+3 とおき式変形で x+Ky+K-Kx+y-3=0 (x+y-3)+K(-x+y+1)=0としここから x+y-3=0 …(1) -x+y+1=0  …(2) (1)、(2)より連立方程式を解き、(x、y)=(1,2)が交点で、その交点を通るのは(x+y-3)+K(-x+y+1)=0という直線に思われるのですが、この直線をどう考えれば円の方程式になるのでしょうか。すっきり整理ができません。解説していただける方がいらっしゃればお願いします。

  • 数学領域の問題

    x2+y2≦1の領域全体が、(y-tx+2t)(y-x+t-1)≧0の領域に含まれるような実数tの範囲を求めよ。の問題です。 原点中心の半径1の円の内部、境界線の領域が、y-tx+2t ≧0かつ y-x+t-1≧0またはy-tx+2t≦0かつy-x+t-1≦0にわけて考えた領域に含まれると考えました。傾き1で円に接するグラフy=x±2√2などとの関係も考えましたがわかりませんでした。 よろしくお願いいたします。

  • 軌跡の問題で

    「tが全ての実数値をとる x=1/(t^2+1)・・・(1)、y=t/(t^2+1)・・・(2)で定まるP(x,y)の描く軌跡を求めよ。」 という問題で、 適当はtを用いて(1)と(2)と表せるということは、tについての2つの方程式(1)(2)が共通解をもつということである。 (2)の両辺を(1)で割ってy/x=t・・・(3) (1)と(3)をtの方程式とみなすと、共通の実数解があるのは(3)のただ1つの解を(1)に代入した式x=1/{(y/x)^2+1}が成立するときである。 これを整理すると、x=x/(x^2+y^2)かつx≠0 すなわちx^2+y^2=xかつx≠0である。 という解答になるらしいのですが、x≠0というのはどこからどう求めるのでしょうか。教えてください。

  • 数学の問題

    不等式 x^2+y^2+z^2≧tx(y-z)がすべての実数x,y,zに対して 成り立つような実数tの範囲を求めよ。 という問題なのですが、 解答では まずx,yを定数と考えてすべての実数zに対して不等式が成り立つ条件を求める。 →不等式をzについて整理し、それの判別式をDとするとD≦0 となっているのですが、正直 意味がわかりません・・・ 説明して頂けないでしょうか・・・

  • 軌跡についての質問です

    軌跡についての質問です (x-1)+t(y-3)=0 tx-(y+3)=0 xy平面上で tが正の実数全体を動くとき この2つのグラフの交点の描く図形はどうなるかという問題です。 tは正なので tを消去する際に t=(x-1)/(3-y) として x>1かつ3>y または x<1かつ 3<y と そして軌跡の方程式をもとめて範囲を定めると回答ではしています しかし t=(y+3)/x ともできますよね? だったら、x>0 かつ y>-3 または x<0 かつy<-3 のときも検討しないといけないのではないかと思うのです。 私の考えは間違っていますか?回答よろしくお願いします。 こういった問題においては概して t>0を t=(x-1)/(3-y) または t=(y+3)/x のどちらか片方について考えればいいのでしょうか? また、そうであるならばこの問題に限らず、概していえることですか?

  • 曲線群の通過範囲?というらしい問題

    実数tが変化するとき、 直線y=2tx-(t+1)^2  が通りうる点(a,b)の存在範囲を求めよ。 ☆ f(x,y,t)=0のtが実数である点(x,y)の集合     ・・・とありましたが、どうするのかわかりません。     解法を教えてください!

  • 指数方程式の問題です

    指数方程式の問題です。 27*2^y/3^3x=3^2y/2^(2x-1) 答えの所に 変形して 3^3*3^-3x*2^y=3^2y*2^-(2x-1) とあるのですが、左辺については、わかっていると思うのですが右辺がわかりません。 左辺は底をそろえて 3^3/3^3x*2^yと考えれば、指数法則の a^m/a^n=a^(m-n)を使えばできますよね。 でも右辺は、分母と分子の底が2・3と違うのでこの指数法則は使えませんよね? この右辺はどのような考え方で変形しているのでしょうか? 自分がこの指数法則の定義、その他を勘違いしているのでしょうか? 宜しくお願いいたします。