点Q(0, 0)からの距離と点A(6, 0)からの距離の比が1:2である点Pの軌跡を求める。

幾何学軌跡座標平面
2025/6/21

1. 問題の内容

点Q(0, 0)からの距離と点A(6, 0)からの距離の比が1:2である点Pの軌跡を求める。

2. 解き方の手順

点Pの座標を(x, y)とする。
点Pから点Q(0, 0)までの距離は(x0)2+(y0)2=x2+y2\sqrt{(x-0)^2 + (y-0)^2} = \sqrt{x^2 + y^2}である。
点Pから点A(6, 0)までの距離は(x6)2+(y0)2=(x6)2+y2\sqrt{(x-6)^2 + (y-0)^2} = \sqrt{(x-6)^2 + y^2}である。
問題文より、点Pから点Qまでの距離と点Pから点Aまでの距離の比が1:2であるから、
x2+y2:(x6)2+y2=1:2\sqrt{x^2 + y^2} : \sqrt{(x-6)^2 + y^2} = 1 : 2
この比の式を書き換えると、
2x2+y2=(x6)2+y22\sqrt{x^2 + y^2} = \sqrt{(x-6)^2 + y^2}
両辺を2乗すると、
4(x2+y2)=(x6)2+y24(x^2 + y^2) = (x-6)^2 + y^2
4x2+4y2=x212x+36+y24x^2 + 4y^2 = x^2 - 12x + 36 + y^2
3x2+3y2+12x36=03x^2 + 3y^2 + 12x - 36 = 0
x2+y2+4x12=0x^2 + y^2 + 4x - 12 = 0
(x2+4x)+y2=12(x^2 + 4x) + y^2 = 12
(x2+4x+4)+y2=12+4(x^2 + 4x + 4) + y^2 = 12 + 4
(x+2)2+y2=16=42(x + 2)^2 + y^2 = 16 = 4^2
これは、中心が(-2, 0)で半径が4の円の方程式である。

3. 最終的な答え

中心(-2, 0), 半径4の円
(x+2)2+y2=16(x+2)^2 + y^2 = 16

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