令和6年度 国立高等専門学校入試問題 2

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$t$ は正の定数とする。図1のように,関数 $y=6x^2$ のグラフ上に点A $(t, 6t^2)$ をとり, 関数 $y=x^2$ のグラフ上に点B $(3t, 9t^2)$ をとる。また,$y$ 軸に関して点Bと対称な点をB'とする。

このとき,次の各問いに答えなさい。

(1) $t=2$ のとき,直線AB'の傾きは $\dfrac{\fbox{アイ}}{\fbox{ウ}}$ である。

ア=$-$,イ=3,ウ=2

$t=2$ のとき,A$(2, 24)$,B'$(-6,36)$ である。
傾きは $\dfrac{24-36}{2-(-6)}=\dfrac{-12}{8}=\dfrac{-3}{2}$
(2) 直線AB'の方程式を $t$ を用いて表すと
   $y=\dfrac{\fbox{エオ}}{\fbox{カ}} t x + \dfrac{\fbox{キク}}{\fbox{ケ}} t^2$
である。

エ=$-$,オ=3,カ=4,キ=2,ク=7,ケ=4

A$(t, 6t^2)$とB'$(-3t, 9t^2)$を通るので,
傾きは $\dfrac{6t^2-9t^2}{t-(-3t)}=\dfrac{-3}{4}t$
また,直線の式を $y=-\dfrac{3}{4}tx+b$ とおき,$(t, 6t^2)$ を代入して $b=\dfrac{27}{4}$
(3) 図2のように,$y$軸上を動く点Pを考える。線分APと線分BPの長さの和が最小となる点Pの座標が $(0,3)$ であるとき, $t=\dfrac{\fbox{コ}}{\fbox{サ}}$ である。

コ=2,サ=3

AP+BP が最小になるのは APB'が一直線になるときだから, $y=-\dfrac{3}{4}tx+\dfrac{27}{4}t^2$ に $(0,3)$ を代入して,$t>0$ より $t=\dfrac{2}{3}$