点(1, 2)を通り、x軸とy軸の両方に接する円の方程式を求めます。

幾何学円の方程式接線座標平面
2025/6/16

1. 問題の内容

点(1, 2)を通り、x軸とy軸の両方に接する円の方程式を求めます。

2. 解き方の手順

x軸とy軸の両方に接する円の中心は、(r,r)(r, r) (ただし、r>0r>0) と表せます。ここで、rrは円の半径です。
円の方程式は、
(xr)2+(yr)2=r2(x-r)^2 + (y-r)^2 = r^2
この円が点(1, 2)を通るので、この座標を代入します。
(1r)2+(2r)2=r2(1-r)^2 + (2-r)^2 = r^2
展開して整理します。
12r+r2+44r+r2=r21 - 2r + r^2 + 4 - 4r + r^2 = r^2
r26r+5=0r^2 - 6r + 5 = 0
これを因数分解すると、
(r1)(r5)=0(r-1)(r-5) = 0
よって、r=1r = 1またはr=5r = 5
r=1r = 1の場合、円の方程式は
(x1)2+(y1)2=1(x-1)^2 + (y-1)^2 = 1
r=5r = 5の場合、円の方程式は
(x5)2+(y5)2=25(x-5)^2 + (y-5)^2 = 25

3. 最終的な答え

求める円の方程式は、
(x1)2+(y1)2=1(x-1)^2 + (y-1)^2 = 1
(x5)2+(y5)2=25(x-5)^2 + (y-5)^2 = 25
です。

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