2点 $A(-3, 0)$、 $B(4, 0)$ からの距離の比が $5:2$ 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距離
2025/4/9

1. 問題の内容

2点 A(3,0)A(-3, 0)B(4,0)B(4, 0) からの距離の比が 5:25:2 である点 PP の軌跡を求める問題です。

2. 解き方の手順

PP の座標を (x,y)(x, y) とします。
AP:BP=5:2AP : BP = 5 : 2 であるから、2AP=5BP2AP = 5BP が成り立ちます。
ここで、AP=(x+3)2+y2AP = \sqrt{(x+3)^2 + y^2}BP=(x4)2+y2BP = \sqrt{(x-4)^2 + y^2} です。
したがって、2(x+3)2+y2=5(x4)2+y22\sqrt{(x+3)^2 + y^2} = 5\sqrt{(x-4)^2 + y^2} となります。
両辺を2乗すると、4((x+3)2+y2)=25((x4)2+y2)4((x+3)^2 + y^2) = 25((x-4)^2 + y^2) となります。
これを展開すると、4(x2+6x+9+y2)=25(x28x+16+y2)4(x^2 + 6x + 9 + y^2) = 25(x^2 - 8x + 16 + y^2)
4x2+24x+36+4y2=25x2200x+400+25y24x^2 + 24x + 36 + 4y^2 = 25x^2 - 200x + 400 + 25y^2
0=21x2224x+21y2+3640 = 21x^2 - 224x + 21y^2 + 364
21x2224x+21y2+364=021x^2 - 224x + 21y^2 + 364 = 0
x2323x+y2+523=0x^2 - \frac{32}{3}x + y^2 + \frac{52}{3} = 0
平方完成すると、
(x163)2(163)2+y2+523=0(x - \frac{16}{3})^2 - (\frac{16}{3})^2 + y^2 + \frac{52}{3} = 0
(x163)2+y2=25691569(x - \frac{16}{3})^2 + y^2 = \frac{256}{9} - \frac{156}{9}
(x163)2+y2=1009(x - \frac{16}{3})^2 + y^2 = \frac{100}{9}
(x163)2+y2=(103)2(x - \frac{16}{3})^2 + y^2 = (\frac{10}{3})^2
これは、中心 (163,0)(\frac{16}{3}, 0)、半径 103\frac{10}{3} の円を表します。

3. 最終的な答え

中心 (163,0)(\frac{16}{3}, 0)、半径 103\frac{10}{3} の円

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