
原点を中心とする半径rの円と放物線y=1/2 x^2+1との両方に接する直線のうちに互いに直交するものがある。rの値を求めよ。
放物線上の点(s, 1/2 s^2+1)で接する接線を考えて、円上の点(t、±√(r^2-t^2)で接する接線を考えてこれが一致する とやってみたのですが、計算が煩雑な上に「直交」するというのが式にできませんでした。2本以上接線がないと直交できないのでこれも条件にするのではないかと思うのですがなかなか式で表すことができません。
回答いただければありがたいです。よろしくお願いします
No.1ベストアンサー
- 回答日時:
x^2+y^2=r^2‥‥(1)。
y=x^2/2+1‥‥(2)x軸に垂直な(1)と(2)の共通接線はない。
従って、共通接線の方程式はy=mx+a ‥‥(3)と置ける。
(1)と(3)が接するから、|a|=r√(m^2+1)‥‥(4).
(2)と(3)が接するから、m^2+2a-2=0 ‥‥(5).
両方に接する直線のうちに互いに直交するものがあるという条件から、(5)の2つの解をα、βとすると、αβ=2a-2=-1.
従って、a=1/2。これを(5)に代入するとm=±1.
これらを(4)に代入すると、r=√2/4.
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