2022.02.10記
[2] 定直線 とこれに接する定円 とがある.この円の任意の直径の両端を通り定直線 に接する円の中心の軌跡を求めよ.またその図をえがけ.
2022.02.10記
座標設定して「束」を使おう。
[解答]
を ,円 を ()とする。
を ,円 を ()とする。
条件をみたす円を () とおくと,円 と円 が異なる2点で交わるとき,その2点を通る直線の方程式は
,
つまり
となる。この直線(但しのときは直線を表さない)を とする。
このとき,円 と円 が異なる2点で交わることと,円 と直線 が異なる2点で交わることは同値である。よって, が円 の直径となるならば円 と円 は必ず異なる2点で交わる。
が,円 の直径となる必要十分条件は かつ原点を通ること,つまり
かつ
となる。ここで のとき,円 と円 が一致するので,題意をみたすので
求める軌跡は放物線 全体となる。
この放物線の焦点は であり,準線は である。