高校数学 公式・解法ノート
必須

軌跡の求め方

着眼点求める点を (x,y) とおき、条件を x,y の式に。動く点が別にあるときは、その座標を x,y で表して代入(つなぎの文字を消す)。

  1. 軌跡を求める点を P(x,y) とおく
  2. 条件を式にし、他の文字を消去して x,y の関係式にする
  3. 図形を答える(除外点・範囲があれば書く)
例題
1
2点 A(-2,0),\ B(4,0) に対して PA:PB=2:1 を満たす点 P の軌跡を求めよ。
解答
P(x,y) とすると PA=2PB、PA^2=4PB^2
(x+2)^2+y^2=4\{(x-4)^2+y^2\}
x^2+4x+4+y^2=4x^2-32x+64+4y^2
3x^2-36x+3y^2+60=0、x^2-12x+y^2+20=0
答 中心 (6,0)、半径 4 の円 (x-6)^2+y^2=16
(検算: AB を 2:1 に内分する点 (2,0)、外分する点 (10,0) がともに円上)
2
点 Q が円 x^2+y^2=4 上を動くとき、点 A(4,0) と Q を結ぶ線分の中点 P の軌跡を求めよ。
解答
Q(s,t)、P(x,y) とすると x=\dfrac{s+4}{2},\ y=\dfrac{t}{2}
s=2x-4,\ t=2y を s^2+t^2=4 に代入
(2x-4)^2+4y^2=4、(x-2)^2+y^2=1
答 中心 (2,0)、半径 1 の円
注意答えは「方程式」ではなく「図形」で書く(中心・半径まで)。媒介変数に範囲があると軌跡も一部だけになる。
確認問題
1
放物線 y=x^2-2tx+2t の頂点の軌跡
答え
放物線 y=-x^2+2x(頂点 (t,\ -t^2+2t) で t=x を代入)

「図形と方程式」の項目

  1. 2点間の距離・内分点・外分点・重心必須
  2. 直線の方程式と平行・垂直必須
  3. 点と直線の距離必須
  4. 直線に関する対称点と折れ線の最短差がつく
  5. 定点を通る直線・2直線の交点を通る直線差がつく
  6. 円の方程式(標準形・一般形)必須
  7. 円と直線の位置関係・弦の長さ必須
  8. 円の接線必須
  9. 2円の位置関係・共通弦差がつく
  10. 軌跡の求め方必須
  11. 不等式の表す領域必須
  12. 領域と最大最小(線形計画)差がつく
  13. 直線の通過領域不要

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