OP・OQ=一定 となる点 Q の軌跡(B)
★★★☆☆☆☆(共通テスト) / 作成者: shonan / 2026/10/24
🔁 類題: OP・OQ=一定 となる点 Q の軌跡(A) (★★★☆☆☆☆(共通テスト))
問題
O を原点とする.点 P が円 $(x-1)^2+y^2=1$ 上の原点以外の部分を動くとき,半直線 OP 上に $\mathrm{OP}\cdot\mathrm{OQ}=2$ を満たす点 Q をとる.点 Q の軌跡を求めよ.
Q$(x,\ y)$ とすると,正の数 $k$ を用いて P$(kx,\ ky)$ と表せ,
\[ \mathrm{OP}\cdot\mathrm{OQ}=k(x^2+y^2)=2 \quad\text{より}\quad k=\frac{2}{x^2+y^2} \]
P は円 $x^2+y^2-2x=0$ 上にあるから
\[ k^2(x^2+y^2)-2kx=0 \]
$k>0$ で割って $k(x^2+y^2)=2x$.$k(x^2+y^2)=2$ であるから $2=2x$,すなわち $x=1$.
逆に,直線 $x=1$ 上の任意の点 Q に対し,上のように P を定めると,P は円上の原点以外の点となる.
よって,求める軌跡は直線 $x=1$(下図).
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