与えられた円の方程式と、円上の点Pの座標から、点Pにおける接線の方程式を求める問題です。具体的には、以下の4つの問題があります。 (1) 円: $x^2 + y^2 = 25$, 点P: (4, 3) (2) 円: $x^2 + y^2 = 5$, 点P: (1, -2) (3) 円: $x^2 + y^2 = 4$, 点P: (-2, 0) (4) 円: $x^2 + y^2 = 9$, 点P: ($\sqrt{3}$, -$\sqrt{6}$)

幾何学接線方程式
2025/6/17
はい、承知いたしました。次の円上の点Pにおける接線の方程式を求めます。

1. 問題の内容

与えられた円の方程式と、円上の点Pの座標から、点Pにおける接線の方程式を求める問題です。具体的には、以下の4つの問題があります。
(1) 円: x2+y2=25x^2 + y^2 = 25, 点P: (4, 3)
(2) 円: x2+y2=5x^2 + y^2 = 5, 点P: (1, -2)
(3) 円: x2+y2=4x^2 + y^2 = 4, 点P: (-2, 0)
(4) 円: x2+y2=9x^2 + y^2 = 9, 点P: (3\sqrt{3}, -6\sqrt{6})

2. 解き方の手順

x2+y2=r2x^2 + y^2 = r^2 上の点 (x1,y1)(x_1, y_1) における接線の方程式は、次の式で与えられます。
x1x+y1y=r2x_1x + y_1y = r^2
この公式を用いて、各問題の接線の方程式を求めます。
(1) 円: x2+y2=25x^2 + y^2 = 25, 点P: (4, 3)の場合
x1=4x_1 = 4, y1=3y_1 = 3, r2=25r^2 = 25なので、接線の方程式は
4x+3y=254x + 3y = 25
(2) 円: x2+y2=5x^2 + y^2 = 5, 点P: (1, -2)の場合
x1=1x_1 = 1, y1=2y_1 = -2, r2=5r^2 = 5なので、接線の方程式は
1x+(2)y=51x + (-2)y = 5
x2y=5x - 2y = 5
(3) 円: x2+y2=4x^2 + y^2 = 4, 点P: (-2, 0)の場合
x1=2x_1 = -2, y1=0y_1 = 0, r2=4r^2 = 4なので、接線の方程式は
(2)x+0y=4(-2)x + 0y = 4
2x=4-2x = 4
x=2x = -2
(4) 円: x2+y2=9x^2 + y^2 = 9, 点P: (3\sqrt{3}, -6\sqrt{6})の場合
x1=3x_1 = \sqrt{3}, y1=6y_1 = -\sqrt{6}, r2=9r^2 = 9なので、接線の方程式は
3x6y=9\sqrt{3}x - \sqrt{6}y = 9

3. 最終的な答え

(1) 4x+3y=254x + 3y = 25
(2) x2y=5x - 2y = 5
(3) x=2x = -2
(4) 3x6y=9\sqrt{3}x - \sqrt{6}y = 9

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