2024年03月24日

高校数学「平面のベクトル」ベクトルを利用して円の方程式を求める問題A

高校数学「平面のベクトル」ベクトルを利用して円の方程式を求める問題A

■ 問題

ベクトルを利用して、次の円の方程式を求めよ。

「2点A(1,4),B(3,0)を直径の両端とする円」


解答解説はこのページ下


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■ 解答解説

ベクトルを利用しなくてももちろん求めることができますが、問題の指示では「ベクトルを利用して」となっているので仕方がないから(?)ベクトルでやっていきます。

@の場合と同様に、円周上の点をP(x,y)とおいて、円の場合に成り立つ条件式を立てていきましょう!

ABを直径とするので、ABの中点が中心になります。
つまり、中心をCとすると、Cの座標は

((1+3)/2,(4+0)/2)=(2,2)

となります。

@と同様に式を立ててみましょう!

|→OP−→OC|=|→AC|

→OP=(x,y),→OC=(2,2),→AC=(2,2)−(1,4)=(1,−2)

だから、

→OP−→OC=(2−x,2−y)

ですね。
あとは絶対値の方程式の通りに計算すると、

(2−x)2+(2−y)2=12+(−2)2
(x−2)2+(y−2)2=1+4
(x−2)2+(y−2)2=5

というわけで、円の方程式が完成しました!

ちなみに、中心は(2,2),半径は√5ですね。


他の方法がお好みの人もいると思いますので、後日別記事を作成したいと思います。


(1)に戻る→中心がわかっているとき


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ベクトルまとめ


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