ベクトルの条件を満たす点の軌跡(円)(A)
★★★☆☆☆☆(共通テスト) / 作成者: shonan / 2026/10/27
🔁 類題: ベクトルの条件を満たす点の軌跡(円)(B) (★★★☆☆☆☆(共通テスト))
問題
平面上に $\mathrm{AB}=4$ である 2 定点 $\mathrm{A}$,$\mathrm{B}$ がある.$\overrightarrow{\mathrm{PA}}\cdot\overrightarrow{\mathrm{PB}}=5$ を満たす点 $\mathrm{P}$ の軌跡を求めよ.
線分 $\mathrm{AB}$ の中点を $\mathrm{M}$ とし,$\mathrm{M}$ を始点とするベクトルで考える.$\overrightarrow{\mathrm{MA}}=\vec{a}$ とすると $\overrightarrow{\mathrm{MB}}=-\vec{a}$,$|\vec{a}|=2$ である.$\overrightarrow{\mathrm{MP}}=\vec{p}$ とすると
\[ \overrightarrow{\mathrm{PA}}\cdot\overrightarrow{\mathrm{PB}}=(\vec{a}-\vec{p})\cdot(-\vec{a}-\vec{p})=|\vec{p}|^2-|\vec{a}|^2=|\vec{p}|^2-4 \]
よって条件は $|\vec{p}|^2-4=5$,すなわち $|\vec{p}|^2=9$
$|\vec{p}|\geqq 0$ であるから $|\vec{p}|=3$
したがって,点 $\mathrm{P}$ の軌跡は線分 $\mathrm{AB}$ の中点を中心とする半径 $3$ の円である.
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