点の軌跡を求める
先ほど述べた4つのステップを使って次の問題を解いてみましょう。
点A(-2,0)とB(2,0)からの距離の2乗の和が10である点Pの軌跡を求めなさい
臆することはありません。先ほどのステップをみながら問題を読みといていきましょう。
1:問題文の任意の点をP(x,y)などで表す
まずは点Pの座標を任意に仮定しましょう。点P(x,y)とおきます。
2:問題文で与えられたとおり、座標の関係を式で表す
問題に書いてあるとおり、座標の関係を式で表してみましょう。
AとBからの距離2乗の和が10ということですので
…①
と式が作れますね。
3:2で表した関係式を使って、軌跡の方程式を求める
点A、B、Pの座標を使えばAPとPBの長さを求められます。
これらを①に代入して
お、円の方程式になりましたね。
4:その図形状の点が条件を満たしていることを確かめる
具体的には次の2つのことを証明します。
■その条件を満たす任意の点Pは図形上にある
今の計算式によって、設問の条件を満たす点Pは必ず
上にあります。
■図形状にある任意の点Pは、その条件を満たす
一方で、今の計算を逆にたどれば、
上の点は必ず設問の条件を満たすことがわかります。
よって、求める点の軌跡は
原点を中心とする半径1の円となります。
以上のように、4つのステップで解いていきます。