2点A(1, 0)とB(6, 0)からの距離の比が2:3である点Pの軌跡を求める問題です。

幾何学軌跡距離座標
2025/7/3

1. 問題の内容

2点A(1, 0)とB(6, 0)からの距離の比が2:3である点Pの軌跡を求める問題です。

2. 解き方の手順

点Pの座標を(x, y)とします。
点A(1, 0)と点P(x, y)の距離PAは、
PA=(x1)2+(y0)2=(x1)2+y2PA = \sqrt{(x-1)^2 + (y-0)^2} = \sqrt{(x-1)^2 + y^2}
点B(6, 0)と点P(x, y)の距離PBは、
PB=(x6)2+(y0)2=(x6)2+y2PB = \sqrt{(x-6)^2 + (y-0)^2} = \sqrt{(x-6)^2 + y^2}
問題文より、PA:PB = 2:3であるから、
PAPB=23\frac{PA}{PB} = \frac{2}{3}
3PA=2PB3PA = 2PB
3(x1)2+y2=2(x6)2+y23\sqrt{(x-1)^2 + y^2} = 2\sqrt{(x-6)^2 + y^2}
両辺を2乗して、
9((x1)2+y2)=4((x6)2+y2)9((x-1)^2 + y^2) = 4((x-6)^2 + y^2)
9(x22x+1+y2)=4(x212x+36+y2)9(x^2 - 2x + 1 + y^2) = 4(x^2 - 12x + 36 + y^2)
9x218x+9+9y2=4x248x+144+4y29x^2 - 18x + 9 + 9y^2 = 4x^2 - 48x + 144 + 4y^2
5x2+30x+5y2135=05x^2 + 30x + 5y^2 - 135 = 0
両辺を5で割って、
x2+6x+y227=0x^2 + 6x + y^2 - 27 = 0
平方完成して、
(x2+6x+9)+y2=27+9(x^2 + 6x + 9) + y^2 = 27 + 9
(x+3)2+y2=36(x + 3)^2 + y^2 = 36
これは、中心(-3, 0)、半径6の円の方程式です。

3. 最終的な答え

求める軌跡は、中心(-3, 0)、半径6の円である。
(x+3)2+y2=36(x + 3)^2 + y^2 = 36

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