(1) 点(0, 10)から円 $x^2 + y^2 = 25$ に引いた接線の方程式を求める問題です。 (2) (1) 2点(-1, 0), (1, 2) から等距離にある点Pの軌跡の方程式を求める問題です。式の一部が $x+y-\boxed{}=0$ となっているので、空欄を埋めます。 (2) 放物線 $y = x^2 + tx - t^2 + 2t$ の頂点Pの軌跡の方程式を求める問題です。式の一部が $y = -\boxed{}x^2 -\boxed{}x$ となっているので、空欄を埋めます。

幾何学接線軌跡放物線平方完成
2025/6/6

1. 問題の内容

(1) 点(0, 10)から円 x2+y2=25x^2 + y^2 = 25 に引いた接線の方程式を求める問題です。
(2)
(1) 2点(-1, 0), (1, 2) から等距離にある点Pの軌跡の方程式を求める問題です。式の一部が x+y=0x+y-\boxed{}=0 となっているので、空欄を埋めます。
(2) 放物線 y=x2+txt2+2ty = x^2 + tx - t^2 + 2t の頂点Pの軌跡の方程式を求める問題です。式の一部が y=x2xy = -\boxed{}x^2 -\boxed{}x となっているので、空欄を埋めます。

2. 解き方の手順

(1)
x2+y2=25x^2+y^2=25 上の接点を(x1,y1)(x_1, y_1)とすると、接線の方程式は x1x+y1y=25x_1x+y_1y=25 と表されます。
この直線が点(0,10)を通るので、x10+y110=25x_1\cdot0+y_1\cdot10=25。よって、y1=52y_1=\frac{5}{2}
(x1,y1)(x_1, y_1)は円上にあるので、x12+y12=25x_1^2+y_1^2=25x12+(52)2=25x_1^2+(\frac{5}{2})^2=25より、x12=25254=754x_1^2=25-\frac{25}{4}=\frac{75}{4}
したがって、x1=±532x_1=\pm\frac{5\sqrt{3}}{2}
接線の方程式は±532x+52y=25\pm\frac{5\sqrt{3}}{2}x+\frac{5}{2}y=25
y=3x+10y=\mp\sqrt{3}x+10
よって、y=±3x+10y=\pm\sqrt{3}x+10とすれば、y=±3x+10y=\pm\sqrt{3}x+10です。y=±3x+10y=\pm\sqrt{3}x+10 の形に合わせるために、y=±(3)2x+10=±3x+10y=\pm\sqrt{(\sqrt{3})^2}x+10 = \pm\sqrt{3}x+10 とします。
したがって、y=±3x+10y = \pm\sqrt{3}x+10
(2)
(1) 点Pの座標を(x, y)とすると、Pと(-1, 0)の距離は(x+1)2+(y0)2\sqrt{(x+1)^2 + (y-0)^2}
Pと(1, 2)の距離は(x1)2+(y2)2\sqrt{(x-1)^2 + (y-2)^2}
2点からの距離が等しいので、(x+1)2+y2=(x1)2+(y2)2\sqrt{(x+1)^2 + y^2} = \sqrt{(x-1)^2 + (y-2)^2}
両辺を2乗すると、(x+1)2+y2=(x1)2+(y2)2(x+1)^2 + y^2 = (x-1)^2 + (y-2)^2
x2+2x+1+y2=x22x+1+y24y+4x^2 + 2x + 1 + y^2 = x^2 - 2x + 1 + y^2 - 4y + 4
2x=2x4y+42x = -2x - 4y + 4
4x+4y=44x + 4y = 4
x+y=1x + y = 1
したがって、x+y1=0x + y - 1 = 0
(2)
y=x2+txt2+2ty = x^2 + tx - t^2 + 2tを平方完成すると、
y=(x+t2)2(t2)2t2+2ty = (x + \frac{t}{2})^2 - (\frac{t}{2})^2 - t^2 + 2t
y=(x+t2)2t24t2+2ty = (x + \frac{t}{2})^2 - \frac{t^2}{4} - t^2 + 2t
y=(x+t2)254t2+2ty = (x + \frac{t}{2})^2 - \frac{5}{4}t^2 + 2t
頂点Pの座標は(t2,54t2+2t)(-\frac{t}{2}, -\frac{5}{4}t^2 + 2t)
x=t2x = -\frac{t}{2}より、t=2xt = -2x
y=54(2x)2+2(2x)y = -\frac{5}{4}(-2x)^2 + 2(-2x)
y=54(4x2)4xy = -\frac{5}{4}(4x^2) - 4x
y=5x24xy = -5x^2 - 4x

3. 最終的な答え

(1) y=±3x+10y = \pm\sqrt{3}x+10
(2)
(1) x+y1=0x + y - 1 = 0
(2) y=5x24xy = -5x^2 - 4x

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