2つの接点を通る直線(極線)(A)
★★☆☆☆☆☆(章末問題) / 作成者: shonan / 2026/10/24
🔁 類題: 2つの接点を通る直線(極線)(B) (★★☆☆☆☆☆(章末問題))
問題
点 P$(5,\ -1)$ から円 $x^2+y^2=13$ に 2 本の接線を引き,その接点を A,B とする.
\begin{enumerate}
\item[(1)] 直線 AB の方程式を求めよ.
\item[(2)] 線分 AB の長さを求めよ.
\end{enumerate}
(1) A$(x_1,\ y_1)$,B$(x_2,\ y_2)$ とすると,A,B における接線はそれぞれ
\[ x_1x+y_1y=13,\qquad x_2x+y_2y=13 \]
これらが点 P$(5,\ -1)$ を通るから
\[ 5x_1-y_1=13,\qquad 5x_2-y_2=13 \]
これは,2 点 A,B がともに直線 $5x-y=13$ 上にあることを示している.異なる 2 点を通る直線はただ 1 つであるから,直線 AB は
\[ 5x-y=13 \]
(2) 原点と直線 AB の距離は $\dfrac{13}{\sqrt{26}}=\dfrac{\sqrt{26}}{2}$.円の半径は $\sqrt{13}$ であるから,三平方の定理より,弦 AB の半分の長さは
\[ \sqrt{13-\frac{26}{4}}=\sqrt{\frac{26}{4}}=\frac{\sqrt{26}}{2} \]
よって $\mathrm{AB}=\sqrt{26}$
(実際,A,B は $(2,\ -3)$,$(3,\ 2)$ で,下図のようになる.)
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