円 $(x-2)^2 + (y+3)^2 = r^2$ と直線 $3x + y - 5 = 0$ が共有点をもたないとき、正の数 $r$ の値の範囲を求める問題です。

幾何学直線距離共有点不等式
2025/7/30

1. 問題の内容

(x2)2+(y+3)2=r2(x-2)^2 + (y+3)^2 = r^2 と直線 3x+y5=03x + y - 5 = 0 が共有点をもたないとき、正の数 rr の値の範囲を求める問題です。

2. 解き方の手順

円と直線が共有点をもたない条件は、円の中心と直線の距離が半径よりも大きいことです。
円の中心 (2,3)(2, -3) と直線 3x+y5=03x + y - 5 = 0 の距離 dd は、点と直線の距離の公式を用いて計算できます。
d=3(2)+(3)532+12d = \frac{|3(2) + (-3) - 5|}{\sqrt{3^2 + 1^2}}
d=6359+1d = \frac{|6 - 3 - 5|}{\sqrt{9 + 1}}
d=210d = \frac{|-2|}{\sqrt{10}}
d=210d = \frac{2}{\sqrt{10}}
d=21010d = \frac{2\sqrt{10}}{10}
d=105d = \frac{\sqrt{10}}{5}
円と直線が共有点をもたない条件は、d>rd > r です。したがって、
105>r\frac{\sqrt{10}}{5} > r
すなわち、
r<105r < \frac{\sqrt{10}}{5}

3. 最終的な答え

0<r<1050 < r < \frac{\sqrt{10}}{5}

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