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$x^2+y^2+4x-6y+13=0$はどのような図形を表しているか？

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数学2B
円の方程式
中心と半径の求め方について解説します。

次の方程式はどのような図形を表すか。
①$x^2+y^2+2y-3=0$
②$x^2+y^2+4x-6y-4=0$

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◎次の2つの円の共有点の座標を求めよう。

①$x^2+y^2=10, x^2+y^2-2x-y-5=0$

②$x^2+y^2= 5, x^2+y^2-6x-12y+25=0$

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$\boxed{3}$

$\theta$の関数

$f(\theta)=\cos 2\theta-\sqrt3 \sin 2\theta+4\cos\dfrac{\theta}{2}\left(\sin\dfrac{\theta}{2}-\sqrt3 \cos\dfrac{\theta}{2}\right)+2\sqrt3$

を考える。

ただし、$0\leqq \theta \leqq \pi$とする。次の問いに答えよ。

(1)$k=\sin\theta-\sqrt3 \cos \theta$とおくとき、

$f(\theta)$を$k$の関数で表せ。

(2)$f(\theta)$の最大値、最小値を求めよ。

また、そのときの$\theta$の値を求めよ。

(3) (1)の$k$に対して、$\theta$の方程式

$f(\theta)=ak$の解の個数を求めよ。

ただし、定数$a$は$0\lt a \leqq 3$とする。

$2025$年早稲田大学社会科学部過去問題

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$\Large\boxed{4}$ 座標平面において原点Oを中心とする半径1の円を$C_1$とし、$C_1$の内部にある第1象限の点Pの極座標を(r, θ)とする。さらに点Pを中心とする円$C_2$が$C_1$上の点Qにおいて$C_1$に内接し、x軸上の点Rにおいてx軸に接しているとする。
また、極座標が(1, π)である$C_1$上の点をAとし、直線AQのy切片をtとする。
(1)rをθの式で表すとr=$\boxed{\ \ あ\ \ }$となり、tの式で表すとr=$\boxed{\ \ い\ \ }$となる。
(2)円$C_2$と同じ半径をもち、x軸に関して円$C_2$と対称な位置にある円$C'_2$の中心P'とする。三角形POP'の面積はθ=$\boxed{\ \ う\ \ }$のとき最大値$\boxed{\ \ え\ \ }$をとる。θ=$\boxed{\ \ う\ \ }$は条件t=$\boxed{\ \ お\ \ }$と同値である。
(3)円$C_1$に内接し、円$C_2$と$C'_2$の両方に外接する円のうち大きい方を$C_3$とする。円$C_3$の半径bをtの式で表すとb=$\boxed{\ \ か\ \ }$となる。
(4)3つの円$C_2$, $C'_2$, $C_3$の周の長さの和はθ=$\boxed{\ \ き\ \ }$の最大値$\boxed{\ \ く\ \ }$をとる。

2023慶應義塾大学看護医療学部過去問