解答

方程式 x2 = -(x-a)2 + b の解は x1 と x2 であるので
x2 - (-(x-a)2 + b ) = 2(x - x1)(x - x2) が成り立っている。
よって    x1 + x2 = a, x1x2 = (a2 - b)/2  である。
(1) x1 - x2 = 2 のときは
 4 = (x1 - x2)2 = (x1 + x2)2 - 4x1x2 = a2 - 2(a2 - b) = 2b - a2
従って b = a2/2 + 2 である。
(2) (1) のとき x1 - x2 = 2 で x1 + x2 = a より
c = a/2 とおくと x1 = c+1 で x2 = c-1 である。
((c+1)2-(c-1)2)/2 = 2c であるので
直線 PQ の方程式は
 y = 2c(x - (c-1)) + (c-1)2 = 2cx - c2 + 1 である。
点 (x,y) が求める領域にあるための必要十分条件は
上の式を満たす実数 c が存在する、つまり
c に関する2次方程式
  c2 - 2xc + (y-1) = 0
が存在することである。その条件は
  x2 ≥ y-1 である。
   (図は図1参照)

  
 次に続く  戻る