ブックマーク

東大理系数学 2020-5

方針、略解

(1)

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動く図解

問題の背景

類題紹介

まずは「円包絡」の話からです。

正の実数 $t$ に対して方程式

$x^2 + y^2 - 2tx - 4ty + 4t^2 = 0$

で表される円を $C_t$ とする。$t$ がどのような値でも $C_t$ と接する直線の方程式を求めよ。

(日本女子大2015)

点と直線の距離 $$答え:x=0,y=\frac34x$$

$0 \le \alpha \le \frac{\pi}{3}$ の範囲で実数 $\alpha$ を動かすとき,$(\tan\alpha,0)$ を中心に持つ半径 $2 - \frac{1}{\cos\alpha}$ の円周が通過する領域の面積を求めてください。
ただし,求める答えは,整数 $a, b, c$ を用いて,$\frac{a}{b}\pi - \sqrt{c}$ と表せるので(ただし $a, b$ は互いに素),$a + b + c$ の値を解答してください。

(OMCB012(H) writer:MARTH)
(リンク:https://onlinemathcontest.com/contests/omcb012/tasks/4575)