放物線上の点と直線の距離の最小(B)
★★☆☆☆☆☆(章末問題) / 作成者: shonan / 2026/10/24
🔁 類題: 放物線上の点と直線の距離の最小(A) (★★☆☆☆☆☆(章末問題))
問題
放物線 $y=-x^2+2$ 上の点 P と,直線 $x+y-5=0$ の距離の最小値と,そのときの点 P の座標を求めよ.
P$(t,\ -t^2+2)$ とすると,P と直線の距離 $d$ は
\[ d=\frac{|t+(-t^2+2)-5|}{\sqrt{2}}=\frac{|-t^2+t-3|}{\sqrt{2}}=\frac{t^2-t+3}{\sqrt{2}} \]
($t^2-t+3=\left(t-\dfrac{1}{2}\right)^2+\dfrac{11}{4}>0$).よって $d$ は $t=\dfrac{1}{2}$ のとき最小で,最小値は
\[ \frac{11}{4}\cdot\frac{1}{\sqrt{2}}=\frac{11\sqrt{2}}{8} \]
このとき P$\left(\dfrac{1}{2},\ \dfrac{7}{4}\right)$(下図)
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