1. 問題の内容
の値が変化するとき、2直線 と の交点Pの軌跡を求める問題です。
2. 解き方の手順
交点Pの座標を とします。
まず、与えられた2つの式を連立させて を消去することを考えます。
一つ目の式は であり、二つ目の式は です。
一つ目の式から が得られます(ただし、)。
これを二つ目の式に代入すると、
となります。
これを整理すると、
となります。
これは円の方程式であり、中心が原点 、半径が2の円を表します。
ただし、 であったことに注意する必要があります。
のとき、一つ目の式から となり、 が得られます。
このとき、二つ目の式は すなわち となり、これは矛盾します。
したがって、 となる点は軌跡から除外する必要があります。
上で となる点は のみなので、この点を除外します。
3. 最終的な答え
求める軌跡は、円 から点 を除いたものです。