2点 $F(2, 0)$、 $F'(-2, 0)$ からの距離の和が8である楕円の方程式を求める問題です。楕円の方程式の形は $\frac{x^2}{ア} + \frac{y^2}{イ} = 1$ で与えられており、$ア$と$イ$に当てはまる値を答える必要があります。

幾何学楕円座標平面焦点方程式
2025/3/30

1. 問題の内容

2点 F(2,0)F(2, 0)F(2,0)F'(-2, 0) からの距離の和が8である楕円の方程式を求める問題です。楕円の方程式の形は x2+y2=1\frac{x^2}{ア} + \frac{y^2}{イ} = 1 で与えられており、に当てはまる値を答える必要があります。

2. 解き方の手順

楕円の定義より、2つの焦点からの距離の和が一定である点の軌跡が楕円となります。与えられた焦点 F(2,0)F(2,0)F(2,0)F'(-2,0)の中点は原点なので、求める楕円は原点を中心とする楕円です。
* 楕円の焦点がx軸上にあるので、楕円の方程式は x2a2+y2b2=1\frac{x^2}{a^2} + \frac{y^2}{b^2} = 1 の形になります (ただし、a>b>0a > b > 0)。
* 2つの焦点間の距離は 2c=2(2)=42c = 2 - (-2) = 4 なので、c=2c = 2 です。
* 2つの焦点からの距離の和は 2a=82a = 8 なので、a=4a = 4 です。したがって、a2=16a^2 = 16 です。
* a,b,ca, b, cの間には、a2=b2+c2a^2 = b^2 + c^2の関係があるので、16=b2+416 = b^2 + 4
* これより、b2=164=12b^2 = 16 - 4 = 12となります。
したがって、楕円の方程式は x216+y212=1\frac{x^2}{16} + \frac{y^2}{12} = 1 となります。

3. 最終的な答え

ア = 16
イ = 12

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