関数 28 座標平面 (略解)
和歌山県立高校 (R5年) ★★ 明治大明治高校 (R7年) ★★★
 図1のように,関数yx+3…@ のグラ フ上に点A(2,4)があり,x軸上に点Pがある。

(1) ∠APO=30°のとき,Pのx座標を求めなさい。
【解】垂線AHをおろすと,HP=4√3
 x=2+4√3

(2) 図2のように,@のグラフとy軸との交点をBとする。また,y軸上に点Qをとり,△ABPと△ABQの面積が等しくなるようにする。Pのx座標が4のとき,Qの座標をすべて求めなさい。
【解】△ABP=正方形−3つの直角三角形
△ABP=4×4−(6+4+1)=16−11=5
△ABQ=BQ×2=5より,BQ=5になればよい。
 3−5=−2で, Q(0,−2) 3+5=8で, Q(0,8)
 
 p>0とする。Oを原点とする座標平面上に,4点A(3,p),B(−3, p),C(−3,−p),D((3,−p)を頂点とする長方形ABCDがある。この長方形ABCDを,点Oを中心として反時計回りに60°だけ回転移動させた。4点A,B,C,Dの移動後の点をそれぞれA'B'C'D'とすると,辺A'B'の中点は辺BC上の点となった。
(1) pの値を求めよ。
【解】△OME(30°60°90°)で,OM=p,OE=3
OM:OE=p:=2:より, p=6
(2) 点A'の座標を求めよ。
【解】M(−3,3),A'Mの傾きは,A'M=3
△A'MH(1:2:)より, A'(−,)
(3) 長方形ABCDと長方形A'B'C'D'が重なる部分の面積を求めよ。
【解】ア=××3= イ=×3×3=
ABCD−ア−イ=7260
千葉県立高校 (R7年) ★★ 筑波大附属高校 (R6年) ★★★
 下の図のように,関数yx2のグラフ上に2点A,Bがあり,座標はそれぞれ2.4である。
 y軸上に点PをAP+BPの長さが最も短くなるようにとり,x軸上に点QをAP+BP=BQ となるようにとるとき,点Qとして考えられる2点を,Q1, Q2とすると,線分Q1Q2の長さは[   ]cmである。
 ただし,原点から点(1,0)までの距離及び原点から点(0,1)までの距離をそれぞれ1cmとする。

【解】Aのy軸対称点A'(−2,2)をとると,
 AP+BP=BA'=BQ=6

二等辺三角形BQ1Q2で,等辺6,高さ8より,底辺Q1Q2=4
 座標平面の点A(8,−4)を,原点Oを中心として反時計回りに60゜だけ回転させた点をBとし,その座標を以下のような方法で求めることを考える。
 2点A,Bからx軸に垂線AC,BDを引く。また,点Bから線分OAに引いた垂線BEとx軸との交点をFとする。


(1) 線分OEの長さは,[  ]である。
【解】OA=√82+(−4)2=4√5
△OABは正三角形だから,OE=OA=2√5

(2) 7点O,A,B,C,D,E,Fから3点を選んでつくる三角形のうち,△OACと相似な三角形は△OAC以外に3つあり,[  ],[  ],△AFEである。
【解】二角相等より,△OFE,△BFD

(3) 線分BFの長さは,[  ]である。
【解】△OAC∽△OFE(比√5:2:1)より,
OE=2√5で,EF=2√5×=√5
△OEBで,BE=2√5×√3=2√15より, BF=2√15−√5

(4) 点Bの座標は( [ ], [ ] )である。
【解】
EF=√5で,△OAC∽△OFEより,OF=√5×√5=5
FD=(2√15−√5)×(1/√5)=2√3−1
BD=2FD=4√3−2で, B(2√3+4, 4√3−2)
 
明大付属八王子高校 (R6年) ★★
 右の図のように,3点A(−2,2),B(6,18),C(3,0)があります。直線AOと直線BCの交点をDとします。

(1) 点Bを通り,△ABDの面稿を2等分する直線の式を求めなさい。
【解】AOはy=−x…ア,BCはy=6x−18…イ
アイの交点は,−x=6x−18より,D(,−)
2等分線はBとADの中点M(,−)を通るから,
y 18+ (x−6)+18より, yx
6−

(2) 辺AD上に点Eをとります。△ABEと四角形OABCの面積が等しくなるような点Eの座標を求めなさい。
【解】BOの平行線CEは,y=3(x−3)=3x−9…ウ
ア=ウより,−x=3x−9で,交点E(,)

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