熊本大学
2012年 理系 第2問
2
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実数$c$に対して,行列
\[ A=\biggl( \begin{array}{cc}
1 & -c \\
c & 1
\end{array} \biggr) \]
で表される1次変換を$T$とするとき,以下の問いに答えよ.
(1) $T$は原点の回りの回転移動と原点中心の拡大(相似変換)との合成変換であることを示せ.
(2) $xy$平面上の同一直線上にない3点P,Q,Rが$T$によってそれぞれP$^\prime$,Q$^\prime$,R$^\prime$に移るとする.三角形P$^\prime$Q$^\prime$R$^\prime$の面積が三角形PQRの面積の2倍となる$c$の値を求めよ.
(3) $c=2$とする.楕円 \[ E:\frac{x^2}{4}+y^2=1 \] 上の点が$T$によって楕円$E^\prime$上の点に移るとする.$E$が$E^\prime$の内部にあることを示し,$E^\prime$の内部にあり$E$の外部にある部分の面積を求めよ.
(1) $T$は原点の回りの回転移動と原点中心の拡大(相似変換)との合成変換であることを示せ.
(2) $xy$平面上の同一直線上にない3点P,Q,Rが$T$によってそれぞれP$^\prime$,Q$^\prime$,R$^\prime$に移るとする.三角形P$^\prime$Q$^\prime$R$^\prime$の面積が三角形PQRの面積の2倍となる$c$の値を求めよ.
(3) $c=2$とする.楕円 \[ E:\frac{x^2}{4}+y^2=1 \] 上の点が$T$によって楕円$E^\prime$上の点に移るとする.$E$が$E^\prime$の内部にあることを示し,$E^\prime$の内部にあり$E$の外部にある部分の面積を求めよ.
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