福田の数学〜神戸大学2022年理系第4問〜双曲線が直線から切り取る弦の中点の軌跡 - 質問解決D.B.(データベース)

福田の数学〜神戸大学2022年理系第4問〜双曲線が直線から切り取る弦の中点の軌跡

問題文全文(内容文):
aを正の実数とし、双曲線$\frac{x^2}{4}-\frac{y^2}{4}=1$と直線$y=\sqrt ax+\sqrt a$が異なる2点P,Q
で交わっているとする。線分PQの中点をR(s,t)とする。以下の問いに答えよ。
(1)aの取りうる値の範囲を求めよ。
(2)s,tの値をaを用いて表せ。
(3)aが(1)で求めた範囲を動くときにsのとりうる値の範囲を求めよ。
(4)tの値をsを用いて表せ。

2022神戸大学理系過去問
単元: #数Ⅱ#大学入試過去問(数学)#平面上の曲線#図形と方程式#点と直線#軌跡と領域#2次曲線#学校別大学入試過去問解説(数学)#神戸大学#数学(高校生)#数C
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問題文全文(内容文):
aを正の実数とし、双曲線$\frac{x^2}{4}-\frac{y^2}{4}=1$と直線$y=\sqrt ax+\sqrt a$が異なる2点P,Q
で交わっているとする。線分PQの中点をR(s,t)とする。以下の問いに答えよ。
(1)aの取りうる値の範囲を求めよ。
(2)s,tの値をaを用いて表せ。
(3)aが(1)で求めた範囲を動くときにsのとりうる値の範囲を求めよ。
(4)tの値をsを用いて表せ。

2022神戸大学理系過去問
投稿日:2022.04.30

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指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):
正方形の紙 $\alpha$ に下図のように座標軸をとり、 $2$ 点 $\mathrm{A}(0,1),$ $\mathrm{B}(-2,0)$ および、 $2$ 直線 $y=-1,$$x=2$ を定める(図は動画内参照)。以下この $2$ 直線をそれぞれ $l_1,l_2$ と表す。このとき、点 $\mathrm{A}$ を直線 $l_1$ 上の点 $\mathrm{A'}(a,-1)$ に重ねて $\alpha$ を折ったときにできる折り目の直線を $l_3(a)$ とする。ただし、 $\mathrm{A'}$ は $\alpha$ 上にとることとし、また、以下の操作はすべて $\alpha$ 上で行うこととする。以下の問いに答えよ。
$(1)$ 直線 $l_3(a)$ の方程式を、 $a$ を用いて表せ。
$(2)$ 点 $\mathrm{A}$ が直線 $l_1$ 上に位置するように $\alpha$ を折り、そのときできる折り目により、 $\alpha$ を $2$ つに分割する。このとき、点 $\mathrm{A}$ が直線 $l_1$ 上に位置するような、どのような折り方をしても、その折り目に対して常に点 $\mathrm{A}$ と同じ側にある点全体の集合の境界線の方程式を求めよ。
$(3)$ 点 $\mathrm{A}$ が直線 $l_1$ 上の点 $\mathrm{A'}$ に重なると同時に、点 $\mathrm{B}$ が直線 $l_2$ 上の点に重なるように $\alpha$ を折るとき、 $a$ の値を求めよ。
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問題文全文(内容文):
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問題文全文(内容文):
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*図は動画内参照

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$\boxed{1}-(3)$

円$x^2+y^2+2x-4y-1=0$と
直線$4x+3y-12=0$の異なる交点を$A,B$とする.
$AB$の長さを求めよ.
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