(アポロニウスの円 奇跡の軌跡・・つ,つまらん。。。)
 
(問題) 
  
2定点A(-5,0)とB(1,0)とから,距離の比が2:1であるような 
点Pの描く軌跡を求めよ。 
 
  
 (図中の薄い青の線分の長さが, 
 濃い緑の線分の長さの2倍であるということである。) 
  
 
(解) 
P(x,y)とおくと,PA:PB=2:1は,PA=2PBである。 
  
よって             √(x+5)+y=2(x−1)+y 平方して 
                     (x+5)+y=4{(x−1)+y} 
   x+10x+25+y−4x+8x−4−4y=0 
               3x−18x+3y−21=0 
                   x−6x+9+y=7+9 
                     (x−3)+y=4 
  
            つまり,中心(3,0) 半径4の円を描く。 
 
【解説】 
  教科書通りの解では,味も素っ気も無いため,こんな見方も出来る。 
  
A(-5,0)とB(1,0)とから,距離の比が2:1だから, 
x座標の-5と1について,2:1に内分する点は, 
 −5×1+1×2       −3 
 ---------------- = ------ = −1 (x軸上の左端) 
    2+1            3 
  
x座標の-5と1について,2:1に外分する点は, 
 −5×(−1)+1×2       7 
 ------------------ = ------ =  7 (x軸上の右端) 
   2+(−1)            1 
  
つまり,直径の両端のx座標がわかったことになり, 
中心のx座標は, 
  −1+7     6 
 -------- = ---- = 3 であり, 
   2        2 
半径は, 
  7−(−1) 
 --------- = 4 の円を描くことがわかる。 
   2 

 これらは,アポロニウスの円と呼ばれる。軌跡の歴史的かつ典型的問題だ。 
 またその図形も非常に美しい。動く軌跡は紙には表現できない!!!

 リンクとして・・・・・・http://www.nikonet.or.jp/spring/aporo/aporo.htm など面白いですよ。