問題は、与えられた条件を満たす円の方程式を求める問題です。 (1) 中心が$(2, -1)$、半径が$\sqrt{3}$の円の方程式を求めます。 (2) 2点$(-2, 1)$、$(4, 1)$を直径の両端とする円の方程式を求めます。

幾何学円の方程式座標平面半径中心距離
2025/8/9

1. 問題の内容

問題は、与えられた条件を満たす円の方程式を求める問題です。
(1) 中心が(2,1)(2, -1)、半径が3\sqrt{3}の円の方程式を求めます。
(2) 2点(2,1)(-2, 1)(4,1)(4, 1)を直径の両端とする円の方程式を求めます。

2. 解き方の手順

(1) 円の方程式の一般形は、中心(a,b)(a, b)、半径rrとすると、
(xa)2+(yb)2=r2(x - a)^2 + (y - b)^2 = r^2
与えられた中心(2,1)(2, -1)、半径3\sqrt{3}を代入します。
(2) 2点(2,1)(-2, 1)(4,1)(4, 1)を直径の両端とする円の中心は、この2点の中点です。
中点の座標は、(x1+x22,y1+y22)\left(\frac{x_1 + x_2}{2}, \frac{y_1 + y_2}{2}\right)で求められます。
したがって、中心の座標は(2+42,1+12)=(1,1)\left(\frac{-2 + 4}{2}, \frac{1 + 1}{2}\right) = (1, 1)です。
次に、半径を求めます。半径は、中心(1,1)(1, 1)と点(4,1)(4, 1)との距離です。
2点間の距離は(x2x1)2+(y2y1)2\sqrt{(x_2 - x_1)^2 + (y_2 - y_1)^2}で求められます。
したがって、半径は(41)2+(11)2=32+02=9=3\sqrt{(4 - 1)^2 + (1 - 1)^2} = \sqrt{3^2 + 0^2} = \sqrt{9} = 3です。
中心(1,1)(1, 1)、半径33を円の方程式の一般形に代入します。

3. 最終的な答え

(1)
(x2)2+(y(1))2=(3)2(x - 2)^2 + (y - (-1))^2 = (\sqrt{3})^2
(x2)2+(y+1)2=3(x - 2)^2 + (y + 1)^2 = 3
(2)
(x1)2+(y1)2=32(x - 1)^2 + (y - 1)^2 = 3^2
(x1)2+(y1)2=9(x - 1)^2 + (y - 1)^2 = 9

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