高校数学 公式・解法ノート
差がつく

定義から2次曲線の方程式を作る

着眼点「距離の和が一定」→楕円、「距離の差が一定」→双曲線、「点と直線から等距離」→放物線。気づけば計算なしで書ける。

例題
1
点 (0,2) からの距離と直線 y=-2 からの距離が等しい点の軌跡を求めよ。
解答
焦点 (0,2)、準線 y=-2 の放物線で p=2。答え x^2=8y
(検算:\sqrt{x^2+(y-2)^2}=|y+2| を2乗すると x^2-4y=4y)
2
2点 (\pm3,\,0) からの距離の差の絶対値が4である点の軌跡を求めよ。
解答
双曲線で 2a=4 より a=2、c=3 より b^2=9-4=5。答え \dfrac{x^2}{4}-\dfrac{y^2}{5}=1
注意楕円は b^2=a^2-c^2、双曲線は b^2=c^2-a^2。どちらも c は中心から焦点までの距離。

「平面上の曲線」の項目

  1. 放物線 y²=4px(焦点・準線)必須
  2. 楕円 x²/a²+y²/b²=1必須
  3. 双曲線 x²/a²-y²/b²=1必須
  4. 平行移動と一般形からの標準形必須
  5. 2次曲線の接線の公式差がつく
  6. 直線と2次曲線の共有点(判別式)差がつく
  7. 定義から2次曲線の方程式を作る差がつく
  8. 媒介変数表示(円・楕円・双曲線)と消去必須
  9. 極座標と直交座標の変換必須
  10. 極方程式(直線・2次曲線)差がつく
  11. 離心率と2次曲線の統一的な定義不要
  12. サイクロイド不要

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