$xy$平面上の2点$(3, 0), (-3, 0)$を焦点とし、これら2焦点からの距離の差が2であるような点の軌跡である双曲線の方程式を$\frac{x^2}{A} - \frac{y^2}{B} = 1$の形で表したときの$A$の値を求める問題です。

幾何学双曲線軌跡焦点標準形
2025/7/12

1. 問題の内容

xyxy平面上の2点(3,0),(3,0)(3, 0), (-3, 0)を焦点とし、これら2焦点からの距離の差が2であるような点の軌跡である双曲線の方程式をx2Ay2B=1\frac{x^2}{A} - \frac{y^2}{B} = 1の形で表したときのAAの値を求める問題です。

2. 解き方の手順

双曲線の定義から、2つの焦点(3,0),(3,0)(3,0), (-3,0)からの距離の差が常に2となる点の軌跡が双曲線となります。
双曲線の標準形はx2a2y2b2=1\frac{x^2}{a^2} - \frac{y^2}{b^2} = 1で表されます。
焦点の座標は(±c,0)(\pm c, 0)であり、c=3c = 3です。
焦点からの距離の差は2a2aで与えられ、問題文より2a=22a = 2なので、a=1a = 1となります。
双曲線の方程式におけるa,b,ca, b, cの関係は、c2=a2+b2c^2 = a^2 + b^2で与えられます。
したがって、32=12+b23^2 = 1^2 + b^2より、b2=91=8b^2 = 9 - 1 = 8となります。
求める双曲線の方程式はx212y28=1\frac{x^2}{1^2} - \frac{y^2}{8} = 1、すなわちx21y28=1\frac{x^2}{1} - \frac{y^2}{8} = 1となります。
したがって、A=1A = 1となります。

3. 最終的な答え

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