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滋賀医科大学 国立 滋賀医科大学 2016年 第3問
$a,\ b$を正の定数とし,$xy$平面上の双曲線
\[ \frac{x^2}{a^2}-\frac{y^2}{b^2}=1 \]
を$H$とする.正の実数$r,\ s$に対して,円$C:(x-s)^2+y^2=r^2$を考える.

(1)$C$の中心が$H$の焦点の一つであるとき,すなわち$s=\sqrt{a^2+b^2}$のとき,$C$と$H$は$x>0$において高々$2$点しか共有点を持たないことを示せ.
(2)$C$と$H$が$x>0$において$4$点の共有点を持つような$(r,\ s)$の範囲を,$rs$平面上に図示せよ.
(3)$C$と$H$が$x>0$において$2$点で接するような$(r,\ s)$を考えるとき,極限$\displaystyle \lim_{r \to \infty} \frac{s}{r}$を求めよ.
北海道大学 国立 北海道大学 2016年 第5問
空間の$2$点$\mathrm{A}(0,\ 0,\ 2)$,$\mathrm{B}(0,\ 1,\ 3)$を通る直線を$\ell$とし,$2$点$\mathrm{C}(1,\ 0,\ 0)$,$\mathrm{D}(1,\ 0,\ 1)$を通る直線を$m$とする.$a$を定数として,$\ell$上にも$m$上にもない点$\mathrm{P}(s,\ t,\ a)$を考える.

(1)$\mathrm{P}$から$\ell$に下ろした垂線と$\ell$の交点を$\mathrm{Q}$とし,$\mathrm{P}$から$m$に下ろした垂線と$m$の交点を$\mathrm{R}$とする.$\mathrm{Q}$,$\mathrm{R}$の座標をそれぞれ$s,\ t,\ a$を用いて表せ.
(2)$\mathrm{P}$を中心とし,$\ell$と$m$がともに接するような球面が存在するための条件を$s,\ t,\ a$の関係式で表せ.
(3)$s,\ t$と定数$a$が$(2)$の条件をみたすとき,平面上の点$(s,\ t)$の軌跡が放物線であることを示し,その焦点と準線を$a$を用いて表せ.
福井大学 国立 福井大学 2016年 第3問
原点を$\mathrm{O}$とする$xy$平面上に,$\mathrm{F}(5,\ 0)$と$\mathrm{F}^\prime(-5,\ 0)$とを焦点とし,直線$\ell:y=kx$と直線$\ell^\prime:y=-kx$とを漸近線とする双曲線$C$がある.$C$上に点$\mathrm{P}$をとるとき,以下の問いに答えよ.ただし,$k$は正の定数とする.

(1)双曲線$C$の方程式を求めよ.
(2)点$\mathrm{P}$を通り,$\ell,\ \ell^\prime$に平行な直線をそれぞれ$m,\ m^\prime$とする.$4$つの直線$\ell,\ \ell^\prime,\ m,\ m^\prime$で囲まれた平行四辺形の面積を$S$とするとき,$S$は$C$上の点$\mathrm{P}$のとり方によらずに一定であることを示せ.
(3)$k=2$のとき,$\mathrm{PF} \cdot \mathrm{PF}^\prime=2 \mathrm{OP}^2$をみたす$C$上の点$\mathrm{P}$の座標を求めよ.ただし,$\mathrm{P}$は第$1$象限にあるものとする.
福井大学 国立 福井大学 2016年 第2問
原点を$\mathrm{O}$とする座標平面上に,$\mathrm{F}(5,\ 0)$を焦点の$1$つとし,直線$\ell:y=kx$と$\ell^\prime:y=-kx$とを漸近線にもつ双曲線$C$がある.ただし,$k>0$とする.$C$上の点$\mathrm{Q}(a,\ b)$を通り,$2$本の漸近線に平行な$2$直線のうち,傾きが正のものを$m$,傾きが負のものを$m^\prime$とする.$\ell$と$m^\prime$との交点を$\mathrm{P}$,$\ell^\prime$と$m$との交点を$\mathrm{R}$とし,四角形$\mathrm{OPQR}$の面積を$S$とおくとき,以下の問いに答えよ.

(1)双曲線$C$の方程式を$k$を用いて表せ.
(2)点$\mathrm{P}$,$\mathrm{R}$の座標を,$a,\ b,\ k$を用いて表せ.
(3)$S$は点$\mathrm{Q}$のとり方によらないことを証明せよ.
(4)$k$が$k>0$の範囲を動くとき,$S$の最大値とそのときの$k$の値を求めよ.
大阪府立大学 公立 大阪府立大学 2016年 第3問
楕円$\displaystyle C_1:\frac{x^2}{9}+\frac{y^2}{5}=1$の焦点を$\mathrm{F}$,$\mathrm{F}^\prime$とする.ただし,$\mathrm{F}$の$x$座標は正である.正の実数$m$に対し,$2$直線$y=mx$,$y=-mx$を漸近線にもち,$2$点$\mathrm{F}$,$\mathrm{F}^\prime$を焦点とする双曲線を$C_2$とする.第$1$象限にある$C_1$と$C_2$の交点を$\mathrm{P}$とする.このとき,以下の問いに答えよ.

(1)$C_2$の方程式を$m$を用いて表せ.
(2)線分$\mathrm{FP}$および線分$\mathrm{F}^\prime \mathrm{P}$の長さを$m$を用いて表せ.
(3)$\angle \mathrm{F}^\prime \mathrm{PF}={60}^\circ$となる$m$の値を求めよ.
愛知教育大学 国立 愛知教育大学 2015年 第9問
$a,\ b$を実数とし,$b<a$とする.焦点が$(0,\ a)$,準線が$y=b$である放物線を$P$で表すことにする.すなわち,$P$は点$(0,\ a)$からの距離と直線$y=b$からの距離が等しい点の軌跡である.

(1)放物線$P$の方程式を求めよ.
(2)焦点$(0,\ a)$を中心とする半径$a-b$の円を$C$とする.このとき,円$C$と放物線$P$の交点を求めよ.
(3)円$C$と放物線$P$で囲まれた図形のうち,放物線$P$の上側にある部分の面積を求めよ.
北里大学 私立 北里大学 2015年 第2問
$k$は定数とする.楕円$\displaystyle \frac{x^2}{4}+y^2=1$と直線$x+\sqrt{3}=ky$の共有点を$\mathrm{P}$,$\mathrm{P}^\prime$とする.また楕円の$2$つの焦点を$\mathrm{F}(\sqrt{3},\ 0)$,$\mathrm{F}^\prime (-\sqrt{3},\ 0)$とする.

(1)$\triangle \mathrm{PP}^\prime \mathrm{F}$の面積を$k$を用いて表せ.
(2)$\triangle \mathrm{PP}^\prime \mathrm{F}$の内接円の半径を最大にする$k$の値を求めよ.
東京理科大学 私立 東京理科大学 2015年 第1問
次の$[ ]$にあてはまる$0$から$9$までの数字を求めよ.

(1)座標平面上に$3$点$\mathrm{A}(-1,\ 0)$,$\mathrm{B}(1,\ 0)$,$\mathrm{C}(0,\ 1)$がある.

(i) 楕円
\[ E:\quad \frac{x^2}{4}+\frac{y^2}{b^2}=1 \quad (b>0) \]
は$2$点$\mathrm{A}$,$\mathrm{B}$を焦点としてもつとする.このとき,$b=\sqrt{[ア]}$である.
(ii) $2$点$\mathrm{A}$,$\mathrm{C}$を通る直線と,$(ⅰ)$で定めた楕円$E$の交点を$\mathrm{P}(x_0,\ y_0) (x_0>0)$とすると,
\[ x_0=-\frac{[イ]}{[ウ]}+\frac{[エ]}{[オ]} \sqrt{[カ]},\quad y_0=\frac{[キ]}{[ク]}+\frac{[ケ]}{[コ]} \sqrt{[サ]} \]
である.
(iii) $(ⅱ)$で定めた点$\mathrm{P}$に対して,$\mathrm{PB}+\mathrm{PC}=[シ]-\sqrt{[ス]}$である.$\mathrm{QB}+\mathrm{QC}=[シ]-\sqrt{[ス]}$となるような点$\mathrm{Q}(x,\ y)$の軌跡の方程式は
\[ \frac{(x-y)^2}{\alpha}+\frac{(x+y-\gamma)^2}{\beta}=1 \]
である.このとき,
\[ \alpha=\mkakko{セ}-\mkakko{ソ} \sqrt{\mkakko{タ}},\quad \beta=\mkakko{チ}-\mkakko{ツ} \sqrt{\mkakko{テ}},\quad \gamma=\mkakko{ト} \]
となる.

(2)座標平面上の原点$\mathrm{O}(0,\ 0)$,点$\mathrm{A}(2,\ 2)$,点$\mathrm{B}(k,\ 0)$を通り,軸が$y$軸に平行な放物線を$C$とする.ただし,$k>2$とする.

(i) 放物線$C$の方程式を$k$を用いて表すと,
\[ y=-\frac{[ナ]}{k-[ニ]}x^2+\frac{k}{k-[ヌ]}x \]
である.
(ii) 放物線$C$と$x$軸で囲まれた部分の面積$S$を$k$を用いて表すと,
\[ S=\frac{k^{\mkakko{ネ}}}{[ノ](k-[ハ])^{\mkakko{ヒ}}} \]
である.また,$k$を$k>2$の範囲で動かすとき,$S$の最小値は$\displaystyle \frac{[フ]}{[ヘ]}$であり,そのときの$k$の値は$k=[ホ]$である.
(iii) 放物線$C$と$x$軸で囲まれた部分を放物線$C$の軸のまわりに$1$回転してできる回転体の体積$V$を$k$を用いて表すと,
\[ V=\frac{k^{\mkakko{マ}}}{[ミ][ム](k-[メ])^{\mkakko{モ}}} \pi \]
である.また,$k$を$k>2$の範囲で動かすとき,$V$の最小値は$\displaystyle \frac{[ヤ][ユ]}{[ヨ][ラ]}\pi$であり,そのときの$k$の値は$\displaystyle k=\frac{[リ]}{[ル]}$である.
東京理科大学 私立 東京理科大学 2015年 第3問
楕円$\displaystyle C:\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1 (a>b>0)$は次の条件を満たすとする.
\begin{itemize}
楕円$C$は点$\mathrm{A}(0,\ -1)$を通る
楕円$C$の右焦点と直線$x-y+2 \sqrt{2}=0$の距離は$3$である(ただし,楕円の右焦点とは,楕円の$2$つの焦点のうち,$x$座標が正のものをさす.)
\end{itemize}

(1)$a,\ b$の値を求めなさい.
(2)$y$軸上に点$\mathrm{P}(0,\ p)$をとる.点$\mathrm{P}$を通り,次の条件を満たす直線$\ell$が$p$の値によって何本引けるかを調べなさい.
\begin{itemize}
直線$\ell$は楕円$C$と異なる$2$点$\mathrm{M}$,$\mathrm{N}$で交わり,$\mathrm{AM}=\mathrm{AN}$が成り立つ.
\end{itemize}
筑波大学 国立 筑波大学 2014年 第6問
$xy$平面上に楕円
\[ C_1:\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{9}=1 \quad (a>\sqrt{13}) \]
および双曲線
\[ C_2:\frac{x^2}{4}-\frac{y^2}{b^2}=1 \quad (b>0) \]
があり,$C_1$と$C_2$は同一の焦点をもつとする.また$C_1$と$C_2$の交点
\[ \mathrm{P} \left( 2 \sqrt{1+\frac{t^2}{b^2}},\ t \right) \quad (t>0) \]
における$C_1$,$C_2$の接線をそれぞれ$\ell_1$,$\ell_2$とする.

(1)$a$と$b$の間に成り立つ関係式を求め,点$\mathrm{P}$の座標を$a$を用いて表せ.
(2)$\ell_1$と$\ell_2$が直交することを示せ.
(3)$a$が$a>\sqrt{13}$を満たしながら動くときの点$\mathrm{P}$の軌跡を図示せよ.
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