問題 放物線 y = x2 の下部にある点 P(q,q) から
この放物線に引いた二本の接線の接点を各々 A, B とする。
与えられた放物線上に A, B 以外の点 C をとる。
P, C を通る直線と与えられた放物線との
もう一つの交点を D とし
直線 AB と直線 CD との交点を E とするとき
1/PC + 1/PD = 2/PE であることを示せ。
P(p,q) とし A, B, C, D の x 座標を a, b, c, d とする。
A での接線の方程式は
 y = 2ax - a2
P がこの接線上にあるから
 q = 2ap - a2
a は x2 - 2px + q = 0 の解である。
b も同じ方程式の解である。よって
 a + b = 2p, ab = q    @
C, D を通る直線の方程式は
 y = (c+d)x - cd
P が この直線上にあるから
 q = (c+d)p - cd     
@ より
 ab = (c+d)p - cd   A
E(e,f) とおくと E は直線 CD 上にあるので
 f = (c+d)e - cd
E は直線 AB 上にあるので
 f = (a+b)e - ab
よって
 (a+b-c-d)e = ab - cd   
さらに @ より
 (a+b-c-d)e = (c+d)p - 2cd   B
1/(p-c) + 1/(p-d) - 2/(p-e) に
(p-c)(p-d)(p-e) を掛けたものを計算する。
(p-d)(p-e) + (p-c)(p-e) - 2(p-c)(p-d)
 = (c+d-2e)p + ed + ce - 2cd
 = (c+d)p - e(a+b) + ed + ce - 2cd
 = (c+d)p + (c+d-a-b)e - 2cd
 = 0             (B より)
これより、求める結果を得る。
戻る   一つ戻る