33 第6講 2 次曲線(ⅰ) 数学C 【問題 1】 次の条件を満たす放物線の

第6講 2 次曲線(ⅰ)
【問題 1】
次の条件を満たす放物線の方程式を求めよ.
(1)焦点 (3, 0) ,準線 x = -3
(2)焦点 (0, - 2) ,準線 y = 2
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数学C
【問題 2】
次の放物線の焦点の座標と準線の方程式を求め,その概形をかけ.
(1) y2 = -8x
(2) x 2 = 6 y
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【問題 3】
次の各問いに答えよ.
(1)焦点が原点で,準線が直線 x = -2k ( k は定数)である放物線の方程式を求めよ.
(2)焦点が原点で, x 軸を軸とする放物線のうちで点 (3, 4) を通るものは
2 つあることを示せ.
(3)
(2)の 2 つの放物線により囲まれる部分の面積を求めよ.
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第6講 2 次曲線(ⅰ) 解答
【問題 1】
次の条件を満たす放物線の方程式を求めよ.
(1)焦点 (3, 0) ,準線 x = -3
(2)焦点 (0, - 2) ,準線 y = 2
(1) 放物線 y2 = 4 px の
p = 3 の場合であるから, y2 = 4 × 3x
\ y2 = 12x
(2) 放物線 x 2 = 4 py の
p = -2 の場合であるから, x 2 = 4 × ( -2) y
\ x 2 = -8 y
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数学C
【問題 2】
次の放物線の焦点の座標と準線の方程式を求め,その概形をかけ.
(1) y2 = -8x
(2) x 2 = 6 y
(1) y2 = 4 px と比較して, 4 p = -8 より, p = -2
より,焦点 ( -2, 0) ,
準線 x = 2
よって右図.
x 2 = 4 py と比較して, 4 p = 6 より, p = 3
2
3
より焦点 0,
,
2
準線 y = - 3
2
y
x =2
F
-2
x
O 2
(2)
(
よって右図.
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)
y
3
F 2
O
y = -3
2
x
【問題 3】
次の各問いに答えよ.
(1)焦点が原点で,準線が直線 x = -2k ( k は定数)である放物線の方程式を求めよ.
(2)
焦点が原点で,x 軸を軸とする放物線のうちで点 (3, 4) を通るものは 2 つあることを示せ.
(3)
(2)の 2 つの放物線により囲まれる部分の面積を求めよ.
(1) 準線が x = -2k ,焦点 (0, 0) より,この放物線の頂点は ( -k, 0)
また,頂点と焦点との距離が k だから,
y2 = 4k( x + k )
(2)
(1)より, (3, 4) を通るので,
42 = 4 k(3 + k )
( k + 4)( k - 1) = 0
\ k = -4,1
よって,放物線は 2 つある.
(3) k = -4 より, y2 = -16( x - 4)
k = 1 より, y2 = 4( x + 1)
よって,それぞれ
y2
y2
+ 4,x =
-1
16
4
この 2 つの放物線は, x 軸に関して対称で,交点の 1 つは (3, 4) だから,求める
面積を S とすると,
4
y2
y2
S =2
+4 - 1 dy
16
4
0
x =-
ò {(
) ( )}
y
é y
ù
= 10 ( ò 16 + 1) dy = 10 ëê- 48 + yûú
4
(
0
2
3
)
= 10 - 4 + 4 = 80
3
3
38
4
0