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2次方程式の利用応用
185の(1)と(2)問題集の章末部分なので難しくてできません。どなたかご教授ください。
回答
(1) 点$\rm C$は直線①上の点だから、$y$座標を $c$ とおくと ${\rm C} (2c, c) (c > 0)$ とおける。
図のように、△ABEと△DCF を考えると2つの三角形は合同だから、
$\rm CF = BE = 3 $
$\rm DF = AE = 4$
となる。これにより、点$\rm D$ の $x , y$座標は、それぞれ
(点$\rm D$の$x$座標) $=$ (点$\rm C$の$x$座標) $-3 =2c-3$
(点$\rm D$の$y$座標) $=$ (点$\rm C$の$y$座標) $+4 =c+4$
となり、${\rm D} (2c-3, c+4)$ となる。
一方、点$\rm D$は双曲線②上の点だから、②の式に $(x, y)=(2c-3, \, c+4)$ を代入すると、以下の式が成り立つ。
$ c+4 = \dfrac{6}{2c-3} $
整理して、これを解く。
$ (c+4)(2c-3)=6 \\
2c^2 +5c-18=0 \\
(2c+9)(c-2)=0 \\
∴ c= -\dfrac{9}{2} または c=2 $
ここで $ c> 0$ であるから、 $c=2$ のみ適する。
よって、$\rm{C} (4, 2), \,\, D(1, 6)$
(2) 図のように平行四辺形の中心を直線 $\ell$が通るとき、平行四辺形の面積を2等分するので、このことを使います。
平行四辺形$\rm ABCD$ の中心は、$\rm AC$ の中点だからこれを $\rm M$ とすると $M$の座標は、以下のとおり求まります。
$({\rm M}のx座標) =\dfrac{({\rm A}のx座標) + ({\rm C}のx座標)}{2}=\dfrac{-4+4}{2}=0$
$({\rm M}のy座標) =\dfrac{({\rm A}のy座標) + ({\rm C}のy座標)}{2}=\dfrac{3+2}{2}=\dfrac{5}{2}$
よって、${\rm M} \Bigl( 0, \,\, \dfrac{5}{2} \Bigr)$
直線 $\ell$は、${\rm P}(3, -1)$ と${\rm M} \Bigl( 0, \,\, \dfrac{5}{2} \Bigr)$ を通るから、
$(\ell$ の傾き $)= \dfrac{(-1) - \dfrac{5}{2} }{3-0} = \dfrac{-\dfrac{7}{2}}{3}=-\dfrac{7}{6}$
$(y$軸との交点 $)= ({\rm M}$の $y$座標 $)=\dfrac{5}{2} $
となり、直線 $\ell$ の方程式は以下となる。
$y= -\dfrac{7}{6}x + \dfrac{5}{2} $
わかりやすい解説ありがとうございます