三角さんからの質問4
問題1
円C1:x2+y2-2x-4y-4=0が、円C2:x2+y2-2y+1-a=0と接するような定数aの値を求めたい。
このとき、次の各問いに答えよ。
(1)円C1の中心の座標と半径を求めよ。
(2)円C1が円C2と接するような定数aの値を求めよ。

問題2 円x2+y2=5上の点(1,2)でこの円と接するような直線の方程式を求めよ。

解答1
(1)
x2+y2-2x-4y-4=0 を変形して、
 (x-1)2+(y-2)2=9=32
よって、中心:(1,2)、半径:3
(2)
x2+y2-2y+1-a=0 を変形して、
 x2+(y-1)2=a
より、a>0であり、C2は、中心:(0,1)、半径√a
よって、円C1と円C2の中心距離は
 √{(1-0)2+(2-1)2}=√2

C2がC1に接するのは、
 √2+√a=3 または √2+3=√a
よって、
 √a=3±√2
 a=(3±√2)211±6√2

解答2

公式
円x2+y2=a2 上の点(x0, y0)における接線の式は
 x0x+y0y=a2

上記の公式より、
 x+2y=5

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