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高校入試数学
y軸上の点pを通り傾き二分の一の直線mと関数三分の一xの二乗のグラフが2点で交わっている。交点のうち、x座標が正の数であるてんをQとする。直線mとx軸との交点をRとする。
三角形PORと三角形POQの面積の比が3:2となるときの、点Pのy座標を求めなさい
できれば詳しく解説お願いいたします。
回答
こんばんは、かな?時間は早いけれどそとは暗いので。
ひょっとして、途中で数字がきれいにならないので困ってる?
答は持っていますか?問題にはp>0とかは書いてないのですか?
では、やってみます。
p>0の場合で書きます。
まず、△PORと△POQを、どちらもPOが底辺だとみると、面積の比は高さの比になります(これは大丈夫?)。
△PORの高さはORの長さ、△POQの高さはQからx軸に平行に引いた直線とy軸の交点までの長さ、それはつまりQのx座標ですね。それを求めるのに、直線と放物線の式から交点を求めてもできますが(やったら計算が面倒なので、いま別のやり方を書いています)、別のやり方でときます。
まず、Rのx座標は-2pですから、長さは2p。
Qのx座標をaとします。すると2p:a=3:2 より $ a= \dfrac{4}{3} p $
この時Qのy座標は $y=\dfrac{1}{3} \left( \dfrac{4}{3} p \right) ^2 $
この座標を持つ点Qは直線 $y= \dfrac{1}{2}x +p $ 上にあるので、x座標、y座標を代入して
整理すると $ 16p^2-45p =0 $ これより $p= \dfrac{45}{16}$
P<0の場合は、2つの交点のx座標が両方とも正になり、どちらをQとするか定まらないので、たぶんp<0はないと思いますが。一応右の交点をQとして、図に書きにくいですが、ORの長さが-2p(>0)になり、同じ計算をしますが、 $ p= -\dfrac{3}{4}$ が求まります。
しかし、これでは直線と放物線は交わらず不適になります。(理由は、直線と放物線を連立させて交点を求めるとき、ルートの中が正になりません)
これでどうでしょうか?
わかったとか、このへんがまだよくわからんとか、コメント欄に書いてください。反応がないと、読んでくれたのかどうかも分からないし、役に立ったのかどうかもわからないので。よろしく。
ありがとうございます。良く分かりました。点Qのx座標を直線と放物線の交点で求めようとして、よく分からなくなりました。p>0とは書いてありませんでした。
お役にたてたのなら良かったです。またどうぞ。