金沢医科大学/2022年度/2日目
4金沢医科大学 2022年 数学 第4問解答・解説
平面上の曲線と複素数平面図形と方程式
1問題
金沢医科大学2022年度第4問
楕円
9x2+3y2=1(①)上を動く点
P と、点
(1,0) との距離の最小値は
あワヲ であり、そのときの点
P の座標は
A(うい,おえ),B(うい,−おえ)である。
A における①の接線
ℓ1 と、
B における①の接線
m1 の交点を
T とするとき、
T の座標は
(か,き) である。また、
tan∠ATB の値は
けく である。
次に、
ℓ1 に平行な①の接線を
ℓ2 とし、
m1 に平行な①の接線を
m2 とする。4本の直線
ℓ1,m1,ℓ2,m2 で囲まれた平行四辺形の面積は
こさ である。さらに、①と
ℓ2 の接点を
C、①と
m2 の接点を
D とするとき、四角形
ABCD の面積は
し である。
まずは自分で解いてみましょう。解けたら、または詰まったら「解答」で確かめられます。
2解答
解答を見る途中式つきの解答
解答
楕円を
x=3cosθ, y=3sinθ と表す。点
(1,0) との距離の二乗は
(x−1)2+y2=6cos2θ−6cosθ+4=6(cosθ−1/2)2+5/2.従って最小は
5/2 で、
cosθ=1/2 のときに達する。よって最小距離は
10/2、点は
A=(3/2,3/2),B=(3/2,−3/2)。
楕円
x2/9+y2/3=1 の点
(x0,y0) における接線は
xx0/9+yy0/3=1 である。従って
ℓ1:x+3y=6,m1:x−3y=6,交点
T=(6,0)。
TA=(−9/2,3/2)、
TB=(−9/2,−3/2) だから
tan∠ATB=TA⋅TB∣TA×TB∣=1827/2=43.平行なもう一方の接線は
ℓ2:x+3y=−6、
m2:x−3y=−6。4直線の交点は
(6,0),(0,2),(−6,0),(0,−2) で、対角線の長さは12と4。面積は
12⋅4/2=24。
ℓ2,m2 の接点はそれぞれ
C=(−3/2,−3/2),D=(−3/2,3/2)。四角形
ABCD は縦横とも長さ3の長方形なので、面積は9。
読み終えたら解答を閉じて、もう一度自分の手で解いてみましょう。
答えと解答は AI で作成したものです。誤りに気づいたらお問い合わせから教えてください。
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