与えられた円の方程式から、円の中心の座標と半径を求めます。具体的には、 (2) $x^2 + y^2 - 6x - 8y = 0$ (3) $x^2 + y^2 + 4x - 2y - 5 = 0$ のそれぞれについて、円の中心と半径を求めます。

幾何学円の方程式標準形平方完成
2025/7/3

1. 問題の内容

与えられた円の方程式から、円の中心の座標と半径を求めます。具体的には、
(2) x2+y26x8y=0x^2 + y^2 - 6x - 8y = 0
(3) x2+y2+4x2y5=0x^2 + y^2 + 4x - 2y - 5 = 0
のそれぞれについて、円の中心と半径を求めます。

2. 解き方の手順

円の方程式を標準形 (xa)2+(yb)2=r2(x-a)^2 + (y-b)^2 = r^2 に変形します。ここで、(a,b)(a, b) は円の中心の座標、rr は半径です。平方完成を利用して、与えられた式を標準形に変形します。
(2) x2+y26x8y=0x^2 + y^2 - 6x - 8y = 0
xx に関する項と yy に関する項をそれぞれ平方完成します。
(x26x)+(y28y)=0(x^2 - 6x) + (y^2 - 8y) = 0
(x26x+9)+(y28y+16)=9+16(x^2 - 6x + 9) + (y^2 - 8y + 16) = 9 + 16
(x3)2+(y4)2=25(x - 3)^2 + (y - 4)^2 = 25
したがって、円の中心は (3,4)(3, 4) であり、半径は 25=5\sqrt{25} = 5 です。
(3) x2+y2+4x2y5=0x^2 + y^2 + 4x - 2y - 5 = 0
同様に、xx に関する項と yy に関する項をそれぞれ平方完成します。
(x2+4x)+(y22y)=5(x^2 + 4x) + (y^2 - 2y) = 5
(x2+4x+4)+(y22y+1)=5+4+1(x^2 + 4x + 4) + (y^2 - 2y + 1) = 5 + 4 + 1
(x+2)2+(y1)2=10(x + 2)^2 + (y - 1)^2 = 10
したがって、円の中心は (2,1)(-2, 1) であり、半径は 10\sqrt{10} です。

3. 最終的な答え

(2) 円の中心: (3,4)(3, 4)、半径: 55
(3) 円の中心: (2,1)(-2, 1)、半径: 10\sqrt{10}

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