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

幾何学軌跡座標平面
2025/7/17

1. 問題の内容

点O(0, 0)と点A(6, 0)からの距離の比が2:1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Pと点Oの距離は(x0)2+(y0)2=x2+y2\sqrt{(x-0)^2 + (y-0)^2} = \sqrt{x^2 + y^2}です。点Pと点Aの距離は(x6)2+(y0)2=(x6)2+y2\sqrt{(x-6)^2 + (y-0)^2} = \sqrt{(x-6)^2 + y^2}です。
問題文より、点Pと点Oの距離 : 点Pと点Aの距離 = 2 : 1 なので、
x2+y2:(x6)2+y2=2:1\sqrt{x^2 + y^2} : \sqrt{(x-6)^2 + y^2} = 2 : 1
この比の式を比例式に書き換えると、
x2+y2=2(x6)2+y2\sqrt{x^2 + y^2} = 2\sqrt{(x-6)^2 + y^2}
両辺を2乗すると、
x2+y2=4((x6)2+y2)x^2 + y^2 = 4((x-6)^2 + y^2)
x2+y2=4(x212x+36+y2)x^2 + y^2 = 4(x^2 - 12x + 36 + y^2)
x2+y2=4x248x+144+4y2x^2 + y^2 = 4x^2 - 48x + 144 + 4y^2
0=3x248x+3y2+1440 = 3x^2 - 48x + 3y^2 + 144
両辺を3で割ると、
0=x216x+y2+480 = x^2 - 16x + y^2 + 48
x216x+y2+48=0x^2 - 16x + y^2 + 48 = 0
平方完成を行うと、
(x216x+64)+y2+4864=0(x^2 - 16x + 64) + y^2 + 48 - 64 = 0
(x8)2+y216=0(x - 8)^2 + y^2 - 16 = 0
(x8)2+y2=16(x - 8)^2 + y^2 = 16
これは、中心が(8, 0)で半径が4の円を表します。

3. 最終的な答え

(x8)2+y2=16(x - 8)^2 + y^2 = 16
中心(8, 0), 半径4の円

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