このサイトはお使いのブラウザでは正常に動作しません。Google Chromeなど、別のブラウザを使用してください。
交点の軌跡の問題の答えが合わない
久しぶりに質問させていただきます。
こちらのお写真の問題、例71なのですが、解説のやり方は理解できたのですが、もう一つのお写真の私の解いたやり方で答えが合わない理由がどうしてもわからず、
何がいけないのかをずっと考えてたのですが、流石に嫌になってしまいそうな状態に追い込まれたので、どなたかにお力添えいただきたいです。
よろしくお願いいたします。
回答
yano yanoさん、こんばんは。お名前が記録にないのですが、いつごろのことかなぁ。前は違うニックネームでした?前のニックネームも教えてください。それとも私の勘違いかなぁ。
ま、それはとにかく…
あなたのノートの4,5行目の式ですが、これは直線と楕円を連立させてyを消去しただけですね。ですから、この式をxの方程式と見れば直線と楕円の交点のx座標を与えてくれる式になっています。この時点では直線が接線であることについては何も言っていません。
この式を、あなたのようにmの方程式と見ることには無理があります。直線と楕円を連立させた時点では、交点を求めることになるのですね。mは定数扱いです。無理やりmを変数と考えたとしたときは、xのほうを定数扱いせざるを得ません。となるとこの式を解くと「楕円上の点でx座標がx(定数扱い)であるような点(2つあります)で交わるPを通る直線(2本ありますね)の傾きmを与えます。$m_1,m_2$ はそのような直線の傾きです。
図を書いてみればいいのですが、楕円上の、x座標が等しい2点をA,Bとするとき、PAとPBが直交するようなPの軌跡を、あなたは求めています。
残念ながら、題意にはあっていません。
やはり、5行目の式は、直線と楕円の交点を導き出す式と考えなければいけないし、だからそこで接する=重解を持つ=判別式が0 と進むのです。
yを消去することは何をするためにやっているのかをつかまなくてはいけません。点Pをとおり傾きがm(定数扱い)の直線が楕円に接するところから始めないと。接して、さらに直交する、といかないとね。
直交します。そのあとから接します、と進むのは間違いです。
言葉であなたを説得するのはなかなか難しいですね。これでわかりますか?
これを読んだら、わかったとか、まだこのへんがわからないから説明してほしいとか、コメント欄に返事を書いてください。会話型を目指しています。コメントがないと、せっかく書いたものを読んでくれたのかどうか、書いたものが役に立ったのかどうか、こちらではわからないのです。コメントよろしくお願いしますね。
くさぼうぼうさん ありがとうございます。 とてもわかりやすく、理解できました! 学校の先生に聞いてもわからないって言われて困ってたのですが、本当にちゃんとわかったって感じがしました。 明日先生に教えようかな。 一応理解した内容をまとめたので、お写真貼っておきます。 以前はホイミンという名前で少しだけ質問したことがあります。 最後に質問したのは3月16日のやつです。 担任が変わって、アカウントもちゃんとした名前に変えなきゃいけなくなったので名前はこのままで、またお世話になるかもしれません。その時はお願いします。
間違った解き方の方で気づいたのですが、 お写真の青①のところの、mに関する2次方程式が異なる2つの解をもつ条件の判別式もつけ忘れてるから、間違った答えとして出た楕円の軌跡も、除外点やらありそうですね。
あ、ホイミンさんですか!覚えています。なかなか鋭い質問をされて、こちらも覚悟して対応しておりました。お元気なようで何よりです。 そうです、もちろん判別式が正という条件が必要ですし、そこに出てくるxもー√17≦x≦√17という制限がつきます。除外点プラス楕円の一部しか出てこないんじゃないかなぁ。
なるほど、とても勉強になります。 いつもご丁寧にありがとうございます!