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

幾何学軌跡距離座標平面
2025/4/27

1. 問題の内容

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

2. 解き方の手順

まず、点P(x, y)と点A(-2, 0)との距離AP、点P(x, y)と点B(1, 0)との距離PBを求めます。距離の公式より、
AP=(x(2))2+(y0)2=(x+2)2+y2AP = \sqrt{(x - (-2))^2 + (y - 0)^2} = \sqrt{(x + 2)^2 + y^2}
PB=(x1)2+(y0)2=(x1)2+y2PB = \sqrt{(x - 1)^2 + (y - 0)^2} = \sqrt{(x - 1)^2 + y^2}
AP:PB = 1:2であることから、
2AP=PB2AP = PB
2(x+2)2+y2=(x1)2+y22\sqrt{(x + 2)^2 + y^2} = \sqrt{(x - 1)^2 + y^2}
両辺を2乗して、
4((x+2)2+y2)=(x1)2+y24((x + 2)^2 + y^2) = (x - 1)^2 + y^2
4(x2+4x+4+y2)=x22x+1+y24(x^2 + 4x + 4 + y^2) = x^2 - 2x + 1 + y^2
4x2+16x+16+4y2=x22x+1+y24x^2 + 16x + 16 + 4y^2 = x^2 - 2x + 1 + y^2
3x2+18x+3y2+15=03x^2 + 18x + 3y^2 + 15 = 0
両辺を3で割って、
x2+6x+y2+5=0x^2 + 6x + y^2 + 5 = 0
x2+6x+9+y2=4x^2 + 6x + 9 + y^2 = 4
(x+3)2+y2=22(x + 3)^2 + y^2 = 2^2

3. 最終的な答え

求める軌跡は、中心が(-3, 0), 半径が2の円です。
したがって、
(x+3)2+y2=4(x+3)^2 + y^2 = 4
展開して整理すると、
x2+6x+9+y2=4x^2 + 6x + 9 + y^2 = 4
x2+y2+6x+5=0x^2 + y^2 + 6x + 5 = 0
したがって、画像内の空欄は順番に2, 1, 6, 5となります。
点Pは円 x2+y2+6x+5=0x^2 + y^2 + 6x + 5 = 0 上を描く。

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