東大(04後理3)

(1)  の方程式は (cos θ)(x+1) + (sin θ)y = 1
  m の方程式は (-sin θ)(x-1) + (cos θ)y = 1 または
               (sin θ)(x-1) + (-cos θ)y = 1
これを解いて
  (cos θ - sin θ - cos 2θ, sin θ + cos θ - sin 2θ) 及び
  (cos θ + sin θ - cos 2θ, sin θ - cos θ - sin 2θ)

(2) 色の付いた部分の面積をもとめればよい。
黄色の部分の上のほうの G から I に向かう曲線は
(cos θ - sin θ - cos 2θ, sin θ + cos θ - sin 2θ)
の π/6 ≤ θ ≤ π/3 での軌跡である。
黄色の部分の面積は
  (sin θ + cos θ - sin 2θ) (- sin θ - cos θ + 2sin 2θ)
を θ に関して π/6 から π/3 まで定積分したものである。
∠GAH = 60°,∠IBJ = 60°であるので、残りは簡単にもとまる。   
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