極方程式を x, y の式に直す(A)
★☆☆☆☆☆☆(教科書) / 作成者: shonan / 2026/10/27
🔁 類題: 極方程式を x, y の式に直す(B) (★☆☆☆☆☆☆(教科書))
問題
次の極方程式を直交座標の方程式で表し,どのような図形か答えよ.
\begin{enumerate}
\item[(1)] $r=4\cos\theta$
\item[(2)] $r\sin\left(\theta+\dfrac{\pi}{4}\right)=\sqrt{2}$
\item[(3)] $r=\dfrac{2}{1-\cos\theta}$
\end{enumerate}
$x=r\cos\theta$,$y=r\sin\theta$,$r^2=x^2+y^2$ を用いる.
(1) 両辺に $r$ を掛けて $r^2=4r\cos\theta$($r=4\cos\theta$ は $\theta=\dfrac{\pi}{2}$ のとき $r=0$ となり極を通るから,$r$ を掛けても表す図形は変わらない),よって $x^2+y^2=4x$.$(x-2)^2+y^2=4$ で,中心 $(2,\,0)$,半径 $2$ の円
(2) $r\left(\sin\theta\cdot\dfrac{1}{\sqrt{2}}+\cos\theta\cdot\dfrac{1}{\sqrt{2}}\right)=\sqrt{2}$ より $\dfrac{y+x}{\sqrt{2}}=\sqrt{2}$.直線 $x+y=2$
(3) $r-r\cos\theta=2$ より $r=x+2$.両辺を 2 乗して $x^2+y^2=x^2+4x+4$,すなわち $y^2=4(x+1)$($y^2=4(x+1)$ 上の点は $x\geqq -1$ を満たすから $x+2>0$ であり,$r=x+2$ が成り立つ).放物線 $y^2=4(x+1)$
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