条件を満たす点の軌跡(楕円)(B)
★☆☆☆☆☆☆(教科書) / 作成者: shonan / 2026/10/27
🔁 類題: 条件を満たす点の軌跡(楕円)(A) (★☆☆☆☆☆☆(教科書))
問題
円 $\mathrm{C}:(x+2)^2+y^2=36$ に内接し,点 $\mathrm{A}(2,\,0)$ を通る円の中心 $\mathrm{P}$ の軌跡を求めよ.
円 $\mathrm{C}$ の中心を $\mathrm{B}(-2,\,0)$,半径を $6$ とする.求める円の半径を $r$ とすると,$\mathrm{A}$ を通るから $\mathrm{PA}=r$,$\mathrm{C}$ に内接するから $\mathrm{PB}=6-r$.よって
\[ \mathrm{PA}+\mathrm{PB}=6 \]
$\mathrm{P}$ は 2 点 $\mathrm{A}$,$\mathrm{B}$ を焦点とし,距離の和が $6$ の楕円上にある.$a=3$,$c=2$ より $b^2=9-4=5$
逆に,この楕円上の任意の点 $\mathrm{P}$ に対して $r=\mathrm{PA}$ とおく.焦点 $\mathrm{A}$,$\mathrm{B}$ は楕円上にないから $\mathrm{PA}>0$,$\mathrm{PB}>0$ であり,$\mathrm{PA}+\mathrm{PB}=6$ より $0<r<6$,$\mathrm{PB}=6-r$ となる.よって,$\mathrm{P}$ を中心とする半径 $r$ の円は点 $\mathrm{A}$ を通り,円 $\mathrm{C}$ に内接する.
求める軌跡は楕円 $\dfrac{x^2}{9}+\dfrac{y^2}{5}=1$
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