円と直線の位置関係 判別式
円と直線の位置関係を,それぞれの式を利用して判断する方法を $2$ 通り紹介します. 円と直線の共有点 平面上に円と直線が位置しているとき,これらふたつの位置関係は次の $3$ パターンあります. どのような条件が成り立つとき,どのパターンになるのでしょうか.以下,$2$ つの方法を紹介します. 点と直線の距離の公式を用いる方法 半径 $r$ の円と直線 $l$ があるとしましょう.ここで,円の中心から直線 $l$ までの距離を $d$ とすると,次が成り立ちます. 円と直線の位置関係1: 半径 $r$ の円の中心と直線 $l$ の距離を $d$ とする. $$\large d< r \Leftrightarrow \mbox{円と直線は}\ \color{red}{\mbox{異なる2点で交わる}}$$ $$\large d =r \Leftrightarrow \mbox{円と直線は}\ \color{red}{\mbox{1点で接する}}$$ $$\large d >r \Leftrightarrow \mbox{円と直線は}\ \color{red}{\mbox{共有点をもたない}}$$ これは下図をみれば明らかです. この公式から $d$ と $r$ をそれぞれ計算すれば,円と直線の位置関係が調べられます.すなわち,わざわざグラフを書いてみなくても, 代数的な計算によって,円と直線がどのような位置関係にあるかという幾何学的な情報が得られる ということです. 問 円 $x^2+y^2=3$ と直線 $y=x+2$ の位置関係を調べよ. →solution 円 $x^2+y^2=3$ の中心の座標は $(0, 0)$. $(0, 0)$ と直線 $y=x+2$ との距離は $\sqrt{2}$. 一方,円の半径は $\sqrt{3}$. $\sqrt{2}<\sqrt{3}$ なので,円と直線は $2$ 点で交わる. 問 円 $(x-2)^2+(y-1)^2=5$ と直線 $x+2y+1=0$ の位置関係を調べよ. 円 $(x-2)^2+(y-1)^2=5$ の中心の座標は $(2, 1)$. $(2, 1)$ と直線 $x+2y+1=0$ との距離は $\sqrt{5}$. 円と直線の位置関係|思考力を鍛える数学. 一方,円の半径は $\sqrt{5}$. したがって,円と直線は $1$ 点で接する.
円と直線の位置関係 指導案
したがって,円と直線は $1$ 点で接する. この例のように,$y$ ではなく $x$ を消去した $2$ 次方程式の判別式を調べてもよい.
円 と 直線 の 位置 関連ニ
2zh] 場合分けをせずとも\bm{瞬殺できる型}である. \ 接点の座標は, \ \bm{接線の接点における法線(垂直な直線)が円の中心を通る}ことを利用して求める. 2zh] 2直線y=m_1x+n_1, \ y=m_2x+n_2\, の垂直条件は m_1m_2=-\, 1 \\[. 2zh] よって, \ y=2x\pm2\ruizyoukon5\, と垂直な直線の傾きmは, \ 2\cdot m=-\, 1よりm=-\bunsuu12\, である. 8zh] 原点を通る傾き-\bunsuu12\, の直線はy=-\bunsuu12x\, で, \ これと接線の交点の座標を求めればよい. 接点の座標(重解)は, \ \maru1にk=\pm\, 2\ruizyoukon5\, を代入して解いても求められるが, \ スマートではない. 2zh] 2次方程式\ ax^2+bx+c=0\ の解は x=\bunsuu{-\, b\pm\ruizyoukon{b^2-4ac}}{2a} \\[. 5zh] よって, \ D=b^2-4ac=0\ のとき\bm{重解\ x=-\bunsuu{b}{2a}}\, であり, \ これを利用するのがスマートである. 円と直線の位置関係 mの範囲. 8zh] \maru1においてa=5, \ b=4kなので重解はx=-\bunsuu25k\, であり, \ これにk=\pm\, 2\ruizyoukon5\, を代入すればよい. \bm{そもそも()^2\, の形になるようにkの値を定めたのであるから, \ 瞬時に因数分解できる. }
円と直線の位置関係 Mの範囲
円と直線の共有点 - 高校数学 高校数学の定期試験・大学受験対策サイト 図形と方程式 2016年6月8日 2017年1月17日 重要度 難易度 こんにちは、リンス( @Lins016)です。 今回は 円と直線の共有点 について学習していこう。 円と直線の位置関係 円と直線の位置関係によって \(\small{ \ 2 \}\)点で交わる、接する、交わらない の三つの場合がある。 位置が決定している問題だとただ解けばいけど、位置が決定していない定数を含む問題の場合は、定数の値によって場合分けが必要になるよね。 この場合分けは、 判別式を利用するパターン と 点と直線の距離を利用するパターン に分かれるから、どちらでも解けるように今回きちんと学習しておこう。 ・交点の求め方 \(\small{\begin{eqnarray} \left\{ \begin{array}{l}x^2+y^2+lx+my+n=0\\ ax+by+c=0 \end{array} \right. \end{eqnarray} \}\) の連立方程式を解く ・交点の個数の判別 ①判別式の利用 ②円の中心と直線の距離の関係を利用 交点の個数の判別は、図形と方程式という単元名の通り、 点と直線の距離は図形的 、 判別式は方程式的 というように一つの問題を二つの解き方で解くことができる。 だからややこしく感じるんだろうけど、やってることは同じことだからどっちの解き方で解いても大丈夫。 ただ問題によって計算量に違いがあるから、どちらの解き方でも解けるようにして、問題によって解き方を変えて欲しいっていうのが本音だよね。 円と直線の共有点の求め方 円と直線の共有点は、直線の方程式を円の方程式に代入して\(\small{ \ x、y \}\)のどちらかの文字を消去して、残った文字の二次方程式を解こう。 出た解を直線の方程式に代入することで共有点の座標が求まる。 円\(\small{ \ (x-2)^2+(y-3)^2=4 \}\)と直線\(\small{ \ x-y+3=0 \}\)の共有点の座標を求めなさい。 円と直線の方程式を連立すると \(\small{\begin{eqnarray} \left\{ \begin{array}{l} (x-2)^2+(y-3)^2=4\cdots①\\ x-y+3=0\cdots② \end{array} \right.
円と直線の交点 円と直線の交点について,グラフの交点の座標と連立方程式の実数解は一致する. 円と直線の共有点の座標 座標平面上に円$C:x^2+y^2=5$があるとき,以下の問いに答えよ. 直線$l_1:x+y=3$と円$C$の共有点があれば,すべて求めよ. 直線$l_2:x+y=4$と円$C$の共有点があれば,すべて求めよ. 円と直線の共有点 - 高校数学.net. 直線$l_1$と円$C$の共有点は,連立方程式 \begin{cases} x+y=3\\ x^2+y^2=5 \end{cases} の解に一致する.上の式を$\tag{1}\label{entochokusennokyouyuutennozahyou1}$,下の式を$\tag{2}\label{entochokusennokyouyuutennozahyou2}$とするとき,$\eqref{entochokusennokyouyuutennozahyou1}$より$y = 3 – x$であるので, これを$\eqref{entochokusennokyouyuutennozahyou2}$に代入すれば \begin{align} &x^2+(3-x)^2=5\\ \Leftrightarrow~&2x^2 -6x+9=5\\ \Leftrightarrow~&x^2 -3x+2=0 \end{align} これを解いて$x=1, ~2$. $\eqref{entochokusennokyouyuutennozahyou1}$より,求める共有点の座標は$\boldsymbol{(2, ~1), ~(1, ~2)}$. ←$\eqref{entochokusennokyouyuutennozahyou1}$に代入して$y$を解く.$x=1$のとき$y=2,x=2$のとき$y=1$となる. 直線$l_2$と円$C$の共有点は,連立方程式 x+y=4\\ の解に一致する.上の式を$\tag{3}\label{entochokusennokyouyuutennozahyou3}$,下の式を$\tag{4}\label{entochokusennokyouyuutennozahyou4}$とするとき, $\eqref{entochokusennokyouyuutennozahyou3}$より$y = 4 – x$であるので, これを$\eqref{entochokusennokyouyuutennozahyou4}$に代入すれば &x^2+(4-x)^2=5~~\\ \Leftrightarrow~&2x^2 -8x+11=0 \end{align} $\tag{5}\label{entochokusennokyouyuutennozahyou5}$ となる.2次方程式$\eqref{entochokusennokyouyuutennozahyou5}$の判別式を$D$とすると \[\dfrac{D}{4}=4^2 -2\cdot 11=-6<0\] であるので,$\eqref{entochokusennokyouyuutennozahyou5}$は実数解を持たない.