楕円2x^2+y^2=4上の点A(1,√2)をとる。直線l:y=ax+bは点Aにおける楕円の接線と平行で,楕円と相異なる2点で交わるものとする。次の問いに答えよ。
(1) 傾きaの値を求めよ。
(2) 直線lが楕円と相異なる2点で交わるようなbの範囲を求めよ。
(3) 楕円と直線lとの2交点をB、Cとする。bが(2)で求めた範囲を動くとき、△ABCの面積が最大となるbを求めよ。
(1)は-√2、と(2)は-2√2<b<2√2と問題なく解けました。(3)ですが、点B、Cの座標をbで表しB、C間の距離を求め、点Aと直線lの距離を出して面積をbで表せたのですが、その後の計算で√が出てきて困ってしまいました。そこの計算の仕方、あるいは別の面積の出し方などありましたら教えてください。
A 回答 (3件)
- 最新から表示
- 回答順に表示
No.1
- 回答日時:
>点B、Cの座標をbで表しB、C間の距離を求め、点Aと直線lの距離を出して面積をbで表せたのですが、
泣きたくなるような汚いし式が出てきましたよね,多分
それで気合を入れて進んでも正解はでるんだけども,
どうして汚くなったかを考えましょう.
原因は
BとCを具体的にbで表現したことだと分かりますか?
多分,(1)より
2x^2+y^2=4
y=-2-√2 x +b を連立させて
4x^2-2√2 b x+b^2-4=0 を計算したはず。
これはそうやって具体的にやるとはまる
BとCのx座標だけをα,βとおけば,これが
4x^2-2√2 b x+b^2-4=0
の解になる.
一方,
B(α,-2-√2 α +b)
C(β,-2-√2 β +b)
A(1,√2)
なんだから,これで三角形の面積は分かる
(ベクトルを使えばすぐだけども,行列式の絶対値の半分が
三角形の面積であることを知ってれば一瞬).
間違いなく,この面積はα,βの対称式になる.
これで解けるんじゃない?
No.2
- 回答日時:
>あるいは別の面積の出し方などありましたら教えてください。
A(x1、y1)、B(x2、y2)、C(x3、y3)とし、求める三角形の面積Sについて、S=(1/2)*|(x1-x3)*(y2-y3)-(x2-x3)*(y1-y3)|という公式がある。
それをこの問題に当てはめると、A(1、√2)、B(α、b-α√2)、C(β、b-β√2)とすればよい。
後は、解と係数の関係から、α+β=b/(√2)、αβ=(b^2-4)/4を代入するだけ.
No.3
- 回答日時:
最後は因数定理で、b=-√2 のようですね。
(壱) BCの長さを出すときに、
B、C座標を考えるのは遠回りです。
4x^2-2√2・bx+b^2-4=0 を 4で割って、
x^2-(1/√2)bx+(b^2-4)/4=0
2解をs、tとして、
BC=|s-t|√(1+m^2)・・・公式です。
(s-t)^2=(s+t)^2-4st=(b^2/2)-(2b^2-8)/2=(8-b^2)/2
|s-t|=√(8-b^2)/√2
√(1+m^2)=√3
BC=(√3/√2)√(8-b^2) となります。
(弐)BCとAの距離は出ていると思います。
√2・x+y-b=0...A(1,√2)
d=(2√2-b)/√3・・・絶対値は、はずせます。
(参)あとは、念のため。
S1=(1/2)[(2√2-b)/√3][(√3/√2)√(8-b^2)]
=(1/2)(1/√3)(√3/√2)(2√2-b)√(8-b^2)
不要な係数は、無視します。
S2=(2√2-b)√(8-b^2)
f(b)=(S2)^2=((b-2√2)^2)(8-b^2)
4次関数ですが、-2√2<b<2√2 で極大値(最大値)がひとつですね。
f’(b)=-4(x^3-3√2x^2+8√2)=0
f’(-√2)=-2√2-6√2+8√2=0
f’(b)=-4(x+√2)(x^2-4√2+8)
=-4(x+√2)(x-2√2)^2
此処まで来て、問題の意味が・・・ 。
お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!
似たような質問が見つかりました
- 数学 数II 質問 放物線y=3-x²(-√3≦x≦√3)とx軸に平行な直線が異なる2点A,Bで交わるとき 3 2023/08/16 18:17
- 数学 第4問 座標平面上に3点 A(1, 1),B(1, 5), C(7, 3) を頂点とするABCがある 2 2022/10/01 14:53
- 数学 三角形ABCの辺BCを4 : 3に内分する点をTとし、点Tを接点として辺BCに接する円が点Aで直線A 3 2023/02/12 21:03
- 数学 数学の問題について 1 2023/02/13 18:40
- 数学 ベクトル方程式(ヘッセの標準形)についての質問 2 2022/04/23 18:00
- 数学 球面と接する直線の軌跡が表す領域 4 2023/07/30 12:37
- 数学 AB=2,BC=3,∠ABC=60°の三角形がある。 点Aから辺BCに垂線を下ろし辺BCとの交点をD 4 2023/02/02 15:55
- 数学 この問題が分かりません! 右図の直線①②の式は、y=-x+4①、 y=3/4x+1② である。2つの 3 2022/05/04 22:29
- 数学 以前同じ質問をさせていただいたのですが、読み直しても理解できなかったので、再掲します。 写真は楕円の 12 2023/08/22 15:51
- 数学 半径6の円Kを底面とする半球がある。半球の底面に平行な平面が半球と交わっており、交わりの円Lの半径は 6 2022/06/24 06:34
おすすめ情報
デイリーランキングこのカテゴリの人気デイリーQ&Aランキング
-
座標空間上3点を頂点とする三角...
-
三角形の面積(座標)
-
Vをn次元実ベクトル空間、ΓをV...
-
三角関数の範囲について、 0≦x≦...
-
lim[n→∞](1-1/n)^n=1/e について
-
高2の数学の対数関数です。 真...
-
【数学】 lim x→a ↑これってど...
-
√(n+1)-√(n )の極限について。...
-
年代と年台・・・どちらが正し...
-
「無限の一つ前の数字は何?」...
-
極限について
-
2進数のバイアス表現について
-
この極限を求める問題で対数を...
-
「余年」の意味について教えて...
-
dx/dy や∂x/∂y の読み方について
-
高3女子です lim(x→1+0) x/x-1...
-
離れた列での最大値の求め方
-
X4乗=64の解き方を教えてほし...
-
エクセルで(~以上,~以下)...
-
三角関数 -3分のπって3分の5...
マンスリーランキングこのカテゴリの人気マンスリーQ&Aランキング
-
【数学の問題】※点と直線
-
座標空間上3点を頂点とする三角...
-
表面積問題
-
中3の数学を教えてください
-
ベクトルの問題なのですが、、...
-
楕円内の三角形の面積
-
一次関数と双曲線のグラフにつ...
-
三点A(-1.1) B(2.0) C(3.5)を頂...
-
点Pの存在範囲
-
双曲線について
-
面積を2等分する直線の出し方
-
算数と数学の違いについて。
-
三角錐と円錐
-
三角形の面積(座標)
-
数II 質問 放物線y=3-x²(-√3≦x≦...
-
一次関数の応用・図形と変域
-
中三の数学問題(多分)
-
lim[n→∞](1-1/n)^n=1/e について
-
【数学】 lim x→a ↑これってど...
-
dx/dy や∂x/∂y の読み方について
おすすめ情報