| ■No17357に返信(くーマンさんの記事) > 原点をOとする座標平面において、中心C(2√3,γ)の円@が、x軸および > 直線y=√3xと,それぞれ点A,Bで接している。また、三角形OABの周 > および内部で、円@の周および外部である領域をDとする。このとき次の問いに答えよ。ただし、γ>0とする。
y=√3x はx軸ととのなす角が60°より、角の2等分線の式はy=tan30°x すなわちy=1/√3 x で、この上にCがある。x=2√3 より、y=γ=2。 このとき円@は、(x-2√3)^2+(y-2)^2=4。
> (1)領域D内の点(x,y)に対して(x−√3)2乗+(y−2)2乗のとりうる > 値の範囲を求めよ。
(x-√3)^2+(y-2)^2=k^2…B とおくと、これは中心P(√3,2),半径kの円を表す。 中心P(√3,2)は円@の内部にあるので、領域DとBが共有点を持つならば k最小⇔円Bが円@に内接する このとき PC+B半径=@半径 より、√3+k=2 ∴k=2-√3。 k最大⇔円Bは点O,A,Bのうち中心から最遠の点を通る 最遠点はO,Aより、Bに(0,0)代入して、k^2=3+4=7 ∴k=√7。 以上より、2-√3≦k≦√7。
> (2)2点A,Bを通る円Aの半径をRとする。この円が領域Dと2点A,B以外 > にも共有点をもつような,半径Rのとりうる値の範囲を求めよ。
R最小のとき、円Aの直径=AB である。AB=2√3 より、R=√3。 R最大のとき、円Aは円@または△OABの外接円でR最大の方。 円@の半径は2 △OABは正三角形より、外接円の中心は(√3,1)で、半径は2 (円@と同じ) よって、R=2。 以上より、√3≦R≦2。
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