2定点 P, Q を焦点とする大小二つの楕円をとる。
D を大きい楕円上の点とし、図のように
大きい楕円のD における接線 KL を引く。
D から小さい楕円に接線を2本引き
接点を各々 E, F とする。
R, S, T を P の各々直線 KL, DE, DF に関する
対称点とする。このとき、次を示せ

(1) QS = QT
(2) P,S,R,T は D を中心とする同一円周上にある。
 補助の問題1より
D は QR 上、E は QS 上、F は QT 上にあり
LK は PR の、DE は PS の、 DF は PT の
各々垂直二等分線になっていることが分かっている。
解答

(1) E, F はP, Q を焦点とする同じ楕円上の点なので
 PE + QE = PF + QF
   である。
DE が PS の垂直二等分線なので
   PE = ES
DF が PT の垂直二等分線なので
   PF = FT
よって
 QS = QE + ES = QE + PE
  = QF + PF = QF + FT = QT

(2) KL が PR の垂直二等分線なので
   DP = DR
DE が PS の垂直二等分線なので
   DP = DS
DF が PT の垂直二等分線なので
   DP = DT
よって、P, S, R, T は D を中心とする同一円周上にある。
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