2次曲線に直交する2接線を引ける点の軌跡(B)
★★★☆☆☆☆(共通テスト) / 作成者: shonan / 2026/10/27
🔁 類題: 2次曲線に直交する2接線を引ける点の軌跡(A) (★★★☆☆☆☆(共通テスト))
問題
放物線 $x^2=4y$ に引いた 2 本の接線が直交するとき,その交点 $\mathrm{P}$ の軌跡を求めよ.
放物線上の点 $(2t,\,t^2)$ における接線は,$y=\dfrac{x^2}{4}$ より $y'=\dfrac{x}{2}$ であるから
\[ y=t(x-2t)+t^2 \quad\text{すなわち}\quad y=tx-t^2 \]
接点を $(2s,\,s^2)$,$(2t,\,t^2)$($s\neq t$)とすると,2 本の接線の傾きは $s$,$t$ で,直交する条件は $st=-1$
2 接線 $y=sx-s^2$,$y=tx-t^2$ の交点は,辺々引いて $(s-t)x=s^2-t^2$ より $x=s+t$,$y=st$
よって交点は $(s+t,\,-1)$.$st=-1$ のもとで $s+t$ はすべての実数値をとる($s+t=k$ とすると $s$,$t$ は $u^2-ku-1=0$ の 2 つの実数解).
したがって求める軌跡は直線 $y=-1$(放物線の準線)
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