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図形と式
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回答
まず絶対値のところは、、、
以下の図1 のように考えると、中心 $(t, -4t+5)$から $x$軸、$y$軸までの距離がそれぞれ $|-4t+5|$、$|t|$ になり、かつそれらが半径 $r$に等しいから、上のような式になります。
絶対値をつける理由は距離を表すからです。
つぎに、ご自分の解法でもやり方はよいと思います。
ただ、以下の図2 のように、円がどの象限にあるかで場合わけして解けばよいかと思います。
$ \ell : \,\,\, y=-4x+5$
$r > 0$ として
●第1象限のとき
中心: $(r,\, r)$
円の方程式:$(x-r)^2+(y-r)^2=r^2 \dots$①
中心が直線 $\ell$ 上にあるから
$r=-4r+5$ より $r=1$
①に代入して $(x-1)^2+(y-1)^2=1$
●第2象限のとき
中心: $(-r,\, r)$
円の方程式:$(x+r)^2+(y-r)^2=r^2 \dots$②
中心が直線 $\ell$ 上にあるから
$r=-4(-r)+5$ より $r=-\dfrac{5}{3}$
$r>0$ だからこれは不適。
●第3象限のとき
中心: $(-r,\, -r)$
円の方程式:$(x+r)^2+(y+r)^2=r^2 \dots$③
中心が直線 $\ell$ 上にあるから
$-r=-4(-r)+5$ より $r=-1$
$r>0$ だからこれは不適。
●第4象限のとき
中心: $(r,\, -r)$
円の方程式:$(x-r)^2+(y+r)^2=r^2 \dots$④
中心が直線 $\ell$ 上にあるから
$-r=-4r+5$ より $r=\dfrac{5}{3}$
④に代入して $\Bigl( x-\dfrac{5}{3} \Bigr)^2+\Bigl( y+\dfrac{5}{3} \Bigr)^2=\Bigl(\dfrac{5}{3}\Bigr)^2=\dfrac{25}{9}$
以上から
$(x-1)^2+(y-1)^2=1$
$\Bigl( x-\dfrac{5}{3} \Bigr)^2+\Bigl( y+\dfrac{5}{3} \Bigr)^2=\dfrac{25}{9}$
※絶対値の式のときも、$t$ 、$-4t+5$の正負で場合分けして解くんですけどね。