2024年12月29日

高校数学「図形と方程式」線分AQを1:2に内分する点Pの軌跡

高校数学「図形と方程式」線分AQを1:2に内分する点Pの軌跡

◆問題
点Qが直線x−2y+2=0上を動くとき、点A(2,−3)と点Qを結ぶ線分AQを1:2に内分する点Pの軌跡を求めよ。


軌跡に関する少し難しい問題です。
定期テストレベルなら、このくらいが解ければだいたいOKだと思います。


↓解答解説はお知らせの下に↓

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◆解答解説

軌跡の問題では、基本的には点Pを(x,y)とおきます。
そして点P以外に移動する点があれば、それも文字で置きます。
例えば、Q(s,t)とするのが標準的だと思います。

今回の問題も、この置き方でやっていきます。

Qはx−2y+2=0上の点なので、この直線の式に代入することができますね。
つまり、s−2t+2=0です。

点PはAQを1:2に内分する点だから、内分の公式を使って式を立てます。

x=(2×2+1×s)/(1+2)=(4+s)/3
y={2×(−3)+1×t)/(1+2)=(−6+t)/3

求めるのはPの軌跡、つまり、xとyの関係式です。
だから、s,tを消去するために、それぞれs,tについて解きます。

 x=(4+s)/3
3x=4+s
 s=3x−4

 y=(−6+t)/3
3y=−6+t
 t=3y+6

これらをs−2t+2=0に代入すれば、x,yの式ができますね!

3x−4−2(3y+6)+2=0
3x−4−6y−12+2=0
3x−6y−14=0

よって、求める軌跡は、「3x−6y−14=0の直線」です。


◆関連項目
2点O(0,0),A(6,0)からの距離の比が2:1である点Pの軌跡
軌跡の立式の仕方
図形と方程式まとめ


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ラベル:数学
posted by えま at 08:00| Comment(0) | TrackBack(0) | 高校数学 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする
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