直線が通過する領域(t が実数全体)(A)
★★★☆☆☆☆(共通テスト) / 作成者: shonan / 2026/10/24
🔁 類題: 直線が通過する領域(t が実数全体)(B) (★★★☆☆☆☆(共通テスト))
問題
$t$ が実数全体を動くとき,直線 $y=2tx-t^2$ が通過する領域を求め,図示せよ.
点 $(x,\ y)$ が直線の通過する領域に属するための条件は,$y=2tx-t^2$ を満たす実数 $t$ が存在すること,すなわち $t$ の 2 次方程式 $t^2-2xt+y=0$ が実数解をもつことである.判別式を $D$ とすると
\[ \frac{D}{4}=x^2-y\geqq 0 \quad\text{すなわち}\quad y\leqq x^2 \]
よって,求める領域は放物線 $y=x^2$ およびその下側(境界を含む).
(直線 $y=2tx-t^2$ は放物線 $y=x^2$ の点 $(t,\ t^2)$ における接線であり,接線が動いて放物線の下側をくまなく通過する.下図.)
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