Upload
others
View
24
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
ติวสบายคณติ เล่ม 2 http://www.pec9.com บทที่ 6 เรขาคณติวเิคราะห์
1
เฉลยตะลุยข้อสอบเข้ามหาวิทยาลยั บทที่ 6 เรขาคณิตวิเคราะห์
1. ตอบข้อ 3. แนวคิด เส้นตรงท่ีผา่นจุด (–1 , 3) และ (5 , 7)
มีจุดก่ึงกลาง = 27 3,2
5 1 = (2, 5) และมีความชนั m = 1) ( 5
3 7 = 3
2
เส้นตรงท่ีตั้งฉากและผา่นจุดก่ึงกลางของเส้นตรงแรก จะมีความชนั = – 32
หาสมการเส้นตั้งฉากดงักล่าวไดด้งัน้ี จาก (y – y1) = m (x – x1) y – 5 = –
23 (x – 2)
จะได ้ 3x + 2y – 16 = 0
2. ตอบข้อ 2. แนวคิด เส้นตรง 2x + 3y – 7 = 0 มีความชนั = – B
A = – 23
ดงันั้นความชนัของเส้นตั้งฉาก ( L ) = 32
เน่ืองจากเส้นตรง L ผา่นจุด (1 , 6) จึงหาสมการเส้นตรง L ไดด้งัน้ี จาก (y – y1) = m (x – x1) จะได ้ y – 6 = 3
2 (x – 1)
และจากสมการน้ี หาระยะตดัแกนดงัน้ี ระยะตดัแกน X ตอ้งแทน y = 0 0 – 6 = 3
2 (x – 1) x = –3 ระยะตดัแกน X = –3
ระยะตดัแกน Y ตอ้งแทน x = 0 y – 6 = 3
2 (0 – 1) y = 9
2 ระยะตดัแกน Y = 9
2
สุดท้ายจะได ้ ระยะตดัแกน X + ระยะตดัแกน Y = –3 + 92 = 3
2
ติวสบายคณติ เล่ม 2 http://www.pec9.com บทที่ 6 เรขาคณติวเิคราะห์
2
3. ตอบข้อ 4. แนวคิด ขั้นที ่1 หาสมการเส้นตรง L1 ซ่ึงผา่นจุด (5 , 2) และ (1 , –6)
โดย m = 5 12 6)
( = 4
8 = 2
จาก y – y1 = m (x – x1) ( แทน m = 2 , x1 = 5 , y1 = 2 ) จะได ้ y – 2 = 2 (x – 5) y = 2x – 8
ขั้นที ่2 หาสมการเส้นตรง L2 ซ่ึงผา่นจุด (3 , –1) และ m = –1 จาก y – y1 = m (x – x1) ( แทน m = –1 , x1 = 3 , y1 = –1 ) จะได ้ y – [–1] = –1(x – 3) y = –x + 2
ขั้นที ่3 หาจุดตดัเส้นตรง y = 2x – 8 และ y = –x + 2 โดยแกส้มการทั้งสองน้ี จาก y = 2x – 8 ( แทนค่า y = –x + 2 ) จะได ้ –x + 2 = 2x –8 x = 3
10 แทนค่า x ลงใน จะได ้ y = 2x – 8 = 2( 3
10 ) – 8 = – 34
จุดตดัเส้นตรงทั้งสองคือ ( 310 , – 3
4 ) = (a , b) นัน่คือ a = 310 , b = – 3
4
สุดท้ายจะไดว้า่ a + b = 310 + (– 3
4 ) = 2
4. ตอบข้อ 1. แนวคิด ขั้นที ่1 พิจารณาตามรูป เน่ืองจาก ความชนั AB = ความชนั CD ดงันั้น 5) a
4)( 1
( = 1 2
2)( 3
จะได ้ a = –4
ขั้นที ่ 2 หาสมการเส้นตรง L ท่ีผา่นจุดก่ึงกลาง AC และตั้งฉากกบั AC โดย ความชนั AC = 1 4)(
2)( 1
= 5
3
A(a , 1) D(2 , 3)
B(–5 ,–4) C (1 ,–2)
L
ติวสบายคณติ เล่ม 2 http://www.pec9.com บทที่ 6 เรขาคณติวเิคราะห์
3
ดงันั้น ความชนัเส้นตั้งฉาก ( L ) = 35
และจุดก่ึงกลาง AC = 22)(1,2
14 = 21, 23
หาสมการเส้นตรง L ไดด้งัน้ี จาก (y – y1) = m (x – x1) ( แทน m = 3
5 , x1 = – 23 , y1 = – 2
1 ) จะได ้ ( y – [– 2
1 ]) = 35 ( x – [– 2
3 ]) 5x – 2y + 6 = 0
5. ตอบข้อ 4. แนวคิด ข้อ 1. ถูก เพราะเส้นตรง y = 3x + 2 เทียบกบั y = mx + c จะไดว้า่มีความชนั (m) = 3 เส้นตรง 3x – y – 4 = 0 เทียบกบั Ax + By + C = 0 จะได ้ ความชนั B
A = 13
= 3 เส้นตรงทั้งสองมีความชนัเท่ากนั จึงขนานกนัแน่นอน
ข้อ 2 ถูก เส้นตรง 5x + y + 8 = 0 มีความชนั (m1) = – BA = 1
5 = –5 เส้นตรง 5y = x + 3 คือ –x + 5y – 3 = 0 มีความชนั (m2) = B
A = 51 = 5
1 จะไดว้า่ m1 x m2 = (–5) ( 51 ) = –1 ดงันั้นเส้นตรงทั้งสองตั้งฉากกนั
ข้อ 3 ถูก ให ้ x1 = 0 , y1 = 2 , A = 3 , B = 4 , C = –10
จะได ้ d = 2B2A C 1By 1Ax
= 2423
10 4(0) 3(0)
= 5
10 = 2
ข้อ 4 ผดิ ให ้ A = 1 , B = –2 , C1 = 5 , C2 = –5
จะได ้ d = 2B2A 2C 1C
= 22)(21
5)( 5
= 5
10 = 510
ติวสบายคณติ เล่ม 2 http://www.pec9.com บทที่ 6 เรขาคณติวเิคราะห์
4
6. ตอบข้อ 4. แนวคิด ขั้นที ่1 หาจุดตดัเส้นผา่นศูนยก์ลาง 2x + y = 5 และ x + 3y = 10 โดยแกส้มการน้ี 2x + y = 5 ( ใช ้3 คูณตลอด ) จะได ้ 6x + 3y = 15 และ x + 3y = 10
น า – จะได ้ 5x = 5 x = 1 แทน x = 1 ลงใน x + 3y = 10 1 + 3y = 10 y = 3 นัน่คือจุดตดัเส้นตรง = (1 , 3) = จุดศูนยก์ลางวงกลม
ขั้นที ่2 จากรูปจะไดว้า่ r2 = 223)(21)(6 =
22125 = 26
7. ตอบข้อ 1. แนวคิด ขั้นที ่1 จากวงกลม x2 – 2x + y2 + 10y – 39 = 0 จะได ้ จุดศูนยก์ลาง = 2
E , 2D
= 210 , 2
2
= (1 , –5)
ขั้นที ่2 จากรูป ความชนัเส้นตรง OA = 1 25][ 3
= 8
ดงันั้น ความชนัเส้นสัมผสัวงกลม = – 81 = ความชนัเส้นตรง L
หาสมการเส้นตรง L ไดด้งัน้ี จาก (y – y1) = m (x – x1) ( แทน x1 = 1 , y1 = –5 , m = – 8
1 ) จะได ้ y – [–5] = – 8
1 (x – 1)
สุดท้าย พิจารณาตวัเลือก (4 , – 843 ) แทนค่า x = 4 , y = – 8
43 ลงสมการเส้นตรง
(6 , 4)
(h , k) 2x + y = 5
x + 3y = 10
A(2, 3)
O(1,–5)
L
ติวสบายคณติ เล่ม 2 http://www.pec9.com บทที่ 6 เรขาคณติวเิคราะห์
5
จะได ้ 8(– 843 ) + 40 = –4 + 1
–3 = –3 สมการเป็นจริง แสดงวา่จุด (4 , – 8
43 ) อยูบ่นเส้นตรง L
8. ตอบข้อ 1. แนวคิด ขั้นที ่1 หาสมการเส้นตรง L ท่ีผา่นจุด (1 , 4) และมีความชนั 4
3 จาก y – y1 = m (x – x1) ( แทน x1 = 1 , y1 = 4 , m = 4
3 ) จะได ้ (y – 4) = 4
3 (x – 1) 4y – 16 = 3x – 3 0 = 3x – 4y + 13
ขั้น 2 หารัศมีวงกลมดงัรูป
จาก r = 2B2AC1By1Ax
= 24)(2313 4(2) 3(1)
= 5
8
สุดท้าย พิจารณาตวัเลือก (1 , 52 ) เม่ือหาระยะห่างจากจุดศูนยก์ลาง (1 , 2) จะได ้
d = 2)52(221)(1 = 5
8
จุด (2 , 52 ) อยูห่่างจากจุดศูนยก์ลางวงกลมเท่ากบัรัศมีวงกลม แสดงวา่จุด (1 , 52 ) อยูบ่นเส้นรอบวงแน่นอน
9. ตอบข้อ 1. แนวคิด ขั้นที ่1 หารัศมีวงกลม โดยหาระยะทางจากจุดศูนยก์ลางวงกลม (2 , 1) ถึงเส้น สัมผสั x – y + 2 = 0
จาก r = 2B 2AC 1By 1Ax
r = 21) ( 212 1(1) 1(2)
r = 2
3
r
(2, 1) x – y + 2 = 0
L ; 3x – 4y +B = 0
(x , y) (1, 2)
R
ติวสบายคณติ เล่ม 2 http://www.pec9.com บทที่ 6 เรขาคณติวเิคราะห์
6
ขั้นที ่ 2 หาสมการวงกลม โดย (h , k) = (2 , 1) และ r = 2
3
จาก (x – h)2 + (y – k)2 = y2
จะได ้ (x – 2)2 + (y – 1)2 = 2
23
x2 – 4x + 4 + y2 – 2y + 1 = 23
x2 + y2 – 4x – 2y + 0.5 = 0 เทียบกบั x2 + y2 + ax + by + c = 0 จะไดว้า่ a = –4 , b = –2 และ c = 0.5
ดงันั้น 2a – b + 2c = 2(–4) – (–2) + 2(0.5) = –5 = 5
10. ตอบข้อ 1. แนวคิด เน่ืองจากวงกลมสัมผสัทั้งแกน X และ Y จุดศูยก์ลางอยูห่่างจากแกนทั้งสองเท่ากนั และเท่ากบัรัศมี ( r ) จึงไดว้า่ จุดศูนยก์ลางวงกลมคือจุด (r , r) ดงัรูป
ต่อไป คิดระยะห่างจากจุด (r , r) ถึงเส้นตรง 3x – 4y + 24 = 0
จาก r = 2B2AC1By1Ax
จะได ้ r = 24) (23
244r 3r
5r = –r + 24
แต่ความยาว ( r ) ตอ้งเป็นบวกเท่านั้น จึงได ้ r = 4
ต่อไป เน่ืองจากเส้นตรง 3x – 4y + 24 = 0 มีความชนั = 43
+5r = –r + 24 6r = 24 r = +1
–5r = –r + 24 –4r = 24 r = –6
Y
X
3x – 4y + 24 = 0
r r (r , r)
r
ติวสบายคณติ เล่ม 2 http://www.pec9.com บทที่ 6 เรขาคณติวเิคราะห์
7
ดงันั้น เส้นท่ีตั้งฉากกบัเส้นน้ีจะมีความชนั = 34 หาสมการเส้นตั้งฉากและผา่นจุด (r , r) = (4 , 4) ไดจ้าก (y – y1) = m (x – x1) ( แทน x1 = 4 , y1 = 4 , m = 34 ) (y – 4) = 34 (x – 4) 4x + 3y – 28 = 0
11. ตอบข้อ 4. แนวคิด ขั้น 1 จากวงกลม (x – 5)2 + y2 = 20 จะเห็นวา่ จุดศูนยก์ลาง = (5 , 0) และ รัศมี = 20 ต่อไป เส้นตรง L1 และ L2 สัมผสั วงกลมท่ีจุด P และ Q ตามล าดบั และ PQ เป็นเส้นผา่นศูนยก์ลางวงกลม แสดงว่าเส้นตรง L1 และ L2 ขนานกนั และห่างจากจุดศูนยก์ลางวงกลม (5 , 0) เป็นระยะ 20 หน่วย เท่ากนั ดงัรูป เน่ืองจาก L1 มีสมการเป็น x – 2y + 5 = 0 สมการเส้น L2 ควรเป็น x – 2y + C = 0
เพราะสัมประสิทธ์ิ x และ y ตอ้งเท่ากนัจึงจะขนานกนัได ้
หาค่า C ในสมการ L2 โดยคิดจากระยะห่างจากจุด (5 , 0) ซ่ึงมีค่า 20 หน่วย
จาก d = 2B 2AC 1By 1Ax
(แทน A = 1 , B = 2 , x1 = 5 , y1 = 0)
จะได ้ 20 = 22)( 21C 2(0) 1(5)
20 = 5C 5
10 = 5 + C 10 = 5 + C C = 5 , –15
P
(5, 0)
L1
L2
Q
20
20
ติวสบายคณติ เล่ม 2 http://www.pec9.com บทที่ 6 เรขาคณติวเิคราะห์
8
L2 ตอ้งใช ้ C เป็น –15 เพราะวา่ C เป็น 5 จะท าใหส้มการ L2 เหมือน L1 สุดท้าย จากสมการ L2 คือ x – 2y – 15 = 0
ลองพิจารณาตวัเลือก (25 , 0) แทน x = 15 , y = 0 ลงใน L2 จะได ้ 15 – 2(0) – 15 = 0
0 = 0 สมการเป็นจริง แสดงวา่จุด (15 , 0) อยูบ่นเส้นตรง L2
12. ตอบข้อ 2. แนวคิด ขั้นที ่ 1 พจิารณา A x2 + y2 = 1 เป็นวงกลม จุดศูนยก์ลาง = (h , k) = (0 , 0) และรัศมี = r = 1 พจิารณา B x2 + y2 – 10x – 10y + 49 = 0 เป็นวงกลม
จุดศูนยก์ลาง = 2E
2D
, = 210
210
, = (5 , 5)
รัศมี = 21 4F2E2D = 2
1 4(49)210)(210)( = 1
ต่อไป โจทยใ์ห ้ จุด p และ q อยูบ่น วงกลม A และ B ตามล าดบั หากตอ้ง การให ้ p และ q อยูห่่างกนัมากท่ีสุด ตอ้งให ้ p และ q อยูฝ่ั่งตรงกนัขา้มของ ปลายเส้นผา่นศูนยก์ลางวงกลม A และ B
ท่ีอยูใ่นแนวเส้นตรงท่ีผา่นจุดศูนยก์ลางวง กลมทั้งสองดงัรูป และจากรูปจะไดว้า่
ระยะไกลสุด = rA + ระยะห่างจุด (0 , 0) ถึง (5 , 5) + rB
= 1 + 20) (520) (5 + 1 = 1 + 5 2 + 1 = 2 + 2 5
q
B
(5, 5)
p (0, 0)
A
rA
rB
d
ติวสบายคณติ เล่ม 2 http://www.pec9.com บทที่ 6 เรขาคณติวเิคราะห์
9
13. ตอบข้อ 4. แนวคิด ขั้นที ่1 จาก y2 + 2y – x – 2 = 0 y2 + 2y + 1 = x + 2 + 1 (y + 1)2 = (x + 3) จะไดว้า่ จุดยอด = (–3 , –1) ขั้นที ่ 2 หาระยะระหวา่งจุด (–3 , –1) กบัเส้นตรง 3x – y = 0 โดย A = 3 , B = –1 , C = 0 , x1 = –3 , y1 = –1
จะได ้ d = 2B2AC1By1Ax
= 21)(23
01)1)((3)3(
=
108
14. ตอบข้อ 1. แนวคิด ขั้นที ่ 1 จากพาราโบลา y2 = –8 x จะไดว้า่ h = 0 , k = 0 , c = 4
8 = –2 จุดโฟกสั = (h+c , k) = (0+(–2) , 0) = (–2 , 0)
สุดท้าย หาระยะห่างจากจุด (–2 , 0) ถึงเส้นตรง 2x – y – 6 = 0 โดย A = 3 , B = –1 , C = 0 , x1 = –3 , y1 = –1 .
จะได ้ d = 2B 2AC 1By 1Ax
d = 21 22 6)( (0) 1 2)( 2
= 5
10 = 510 x 5
5 = 2 5
15. ตอบ 4 แนวคิด ขั้นที ่1 จากพาราโบลา y2 – 4y – 16 x – 12 = 0 เม่ือจดัรูปแลว้จะได ้ (y – 2)2 = 16 (x – 1) จะได ้ h = –1 , k = 2 , c = 4 ดงันั้น จุดโฟกสั = (h+c , k) = (–1+4 , 2) = (3 , 2) ขั้นที ่2 หาสมการเส้นตรง L ท่ีผา่นจุด (3 , 2) ตั้งฉากกบัเส้นตรง 3x – 2y + 5 = 0 เส้นตรง 3x – 2y + 5 = 0 มีความชนั = – BA = 2
3 = 2
3
ติวสบายคณติ เล่ม 2 http://www.pec9.com บทที่ 6 เรขาคณติวเิคราะห์
10
ดงันั้น เส้นตรง L ท่ีตั้งฉากจะมีความชนั (m) = – 32
จาก (y – y1) = m (x – x1) ( แทน m = – 32 , x1 = 3 , y2 = 2 )
จะได ้ (y – 2) = – 32 (x – 3)
หาระยะตดัแกน Y ของเส้นตรง L โดยแทนค่า x = 0 จะได ้ y – 2 = – 3
2 (0 – 3) y = 4 นัน่คือเส้นตรง L มีระยะตดัแกน Y เท่ากบั 4
16. ตอบข้อ 3. แนวคิด ขั้นที ่1 จากพาราโบลา y2 – 4y + 4x = 0 เม่ือจดัรูปแลว้จะได ้ (y – 2)2 = –4 (x – 0) จะได ้ h = 0 , k = 2 , c = –1 ดงันั้น จุดยอดของพาราโบลา = (h , k) = (1 , 2) สมการไดเรกตริกซ์ คือ x = h – c x = 1 – (–1) x = 2 ขั้นที ่2 หาสมการเส้นตรงท่ีผา่นจุดก าเนิด (0 , 0) และจุดยอดพาราโบลา (1 , 2) โดย m = 0 1
0 2 = 2
จาก (y – y1) = m(x – x1) (y – 1) = 2(x – 1) y = 2x สุดท้าย หาจุดตดัเส้นตรง y = 2x กบัไดเรกตริกซ์ x = 2
จาก y = 2x ( แทน x = 2 ) จะได ้ y = 2(2) y = 4
นัน่คือจุดตดั = (2 , 4) = (p , q) จึงไดว้า่ p = 2 , q = 4 ดงันั้น 5p – q = 5 ( 2 ) – 4 = 6
ติวสบายคณติ เล่ม 2 http://www.pec9.com บทที่ 6 เรขาคณติวเิคราะห์
11
17. ตอบข้อ 4. แนวคิด ขั้นที ่1 จากพาราโบลา y2 – 2y – 8x – 7 = 0 เม่ือจดัรูปแลว้จะได ้ (y – 1)2 = 8 (x + 1) จะได ้ h = –1 , k = 1 , c = 2 ดงันั้น จุดโฟกสั = (h+c , k) = (–1+2 , 1) = (1 , 1) ระยะห่างจากจุดโฟกสัถึงเส้นไดเรกตริกซ์ = 2C = 2(2) = 4 ขั้นที ่2 วงกลมซ่ึงมีจุดศูนยก์ลางท่ีจุดโฟกสัพาราโบลา (1 , 1) และสัมผสัไดเรกตริกซ์ จะมีรัศมีเท่ากบั 4 หน่วย ดงัรูป หาสมการวงกลมไดด้งัน้ี (x – h)2 + (y – k)2 = r2 (x – 1)2 + (y – 1)2 = 42 x2 – 2x + 1 + y2 – 2y + 1 = 16 x2 + y2 – 2x – 2y – 14 = 0
18. ตอบข้อ 1. แนวคิด ขั้นที ่ 1 จากรูปพาราโบลา จะไดว้า่ จุดยอดพาราโบลา = (–2 , 3) c = ระยะจากจุดยอดถึงโฟกสั = 3 AB ขนานไดเรกตริกซ์และผา่นโฟกสั ดงันั้น เส้น AB คือเส้นเลตสั และ AB ยาว = 4C = 4(3) = 12 สุดท้าย วงกลมท่ีมี AB เป็นเส้นผา่นศูนยก์ลาง จะมีจุดศูนยก์ลาง = (1 , 3) = (h , k) และมีรัศมี = 2
AB = 212 = 6
หาสมการวงกลมไดโ้ดย จาก (x – h)2 + (y – k)2 = r2
(x – 1)2 + (y – 3)2 = 62
A
B
(1, 3)
x = –5
(–5,3) (–2,3) (1,3) F
B
X
Y
3
A
R= 4 (–3 ,1) (1 , 1)
x = –3
ติวสบายคณติ เล่ม 2 http://www.pec9.com บทที่ 6 เรขาคณติวเิคราะห์
12
x2 – 2x + 1 + y2 – 6y + 9 = 36 x2 + y2 – 2x + 6y – 26 = 0
19. ตอบข้อ 1. แนวคิด ขั้นที ่1 จากวงกลม x2 + y2 – 6x + 2y – 6 = 0 จะได ้ จุดศูนยก์ลาง = 2
E , 2D
= 2
2 , 26
= (3 , –1)
ขั้นที ่2 ดูพาราโบลา ดงัรูป จุดโฟกสั = จุดศูนยก์ลางวงกลม = (3 , –1) สมการเส้นไดเรกตริกซ์คือ y = 5 จะได ้ จุดยอด = (3 , 2) = (h , k) ( อยูก่ึ่งกลางโฟกสักบัไดเ้รกตริกซ์ ) และ c = ระยะจากจุดยอดถึงจุดโฟกสั c = –3 หน่วย (กราฟคว ่า c จะเป็นลบ )
หาสมการพาราโบลาไดด้งัน้ี จาก (x – h)2 = 4c (y – k) ( แทน h = 3 , k = 2 , c = –3 ) (x – 3)2 = 4(–3)(y – 2) x2 – 6x + 9 = –12y + 24 x2 – 6x + 12y – 15 = 0
20. ตอบข้อ 3. แนวคิด ขั้นที ่1 จากวงกลม x2 + y2 – 2x –4y – 20 = 0 จะได ้ จุดศูนยก์ลางวงกลม = 2
E2
D
, = 2
422
, = (1 , 2)
ขั้นที ่2 ดูพาราโบลาดงัรูป จุดยอด = จุดศูนยก์ลางวงกลม = (1 , 2) และ x = r = 5 เป็นเส้นไดเรกตริกซ์ และ c = ระยะจากจุดยอดถึงไดเรกตริกซ์ c = –4 (กราฟเปิดซา้ย c จะเป็นลบ )
(3,5) y = 5
F(3,–1)
A (3,2)
Y
X
1 5
C = –4 x = 5
Y
X
(1 , 2)
ติวสบายคณติ เล่ม 2 http://www.pec9.com บทที่ 6 เรขาคณติวเิคราะห์
13
หาสมการพาราโบลาไดด้งัน้ี จาก (y – k)2 = 4c (x – h) ( แทน h = 1 , k = 2 , c = –4 ) (y – 2)2 = 4(–4)(x – 1) y2 – 4y + 4 = –16x + 16 y2 – 4y + 16x – 12 = 0
21. ตอบข้อ 2. แนวคิด ขั้นที ่ 1 ลองวาดรูปพาราโบลาดงัน้ี จะได ้ (h , k) = (–1 , 0) และ c = +1 (กราฟเปิดขวา c เป็นบวก) หาสมการพาราโบลาไดด้งัน้ี
จาก (y – k)2 = 4 c (x – h) จะได ้ (y – 0)2 = 4 (1) (x – [–1]) y2 = 4x + 4
ขั้นที ่ 2 หาจุดตดัเส้นตรง y = x – 2 กบัพาราโบลา y2 = 4x + 4 โดยแกส้มการ จาก y2 = 4x + 4 ( แทน y = x – 2 ) จะได ้ (x – 2)2 = 4x + 4 x2 – 4x + 4 = 4x + 4 x2 – 8x = 0 x (x – 8 ) = 0 นัน่คือ x = 0 และ 8
และจาก y = x – 2 ถา้ x = 0 จะได ้ y = 0 – 2 = –2 ถา้ x = 8 จะได ้ y = 8 – 2 = 6 นัน่คือ P = (0 , – 2) และ Q = (8 , 6)
สุดท้าย ระยะ PQ = 22))((620)(8 = 128 = 64 2 = 8 2
Y c
X (0 , 0)
Q
(–1 , 0) F
P
A
ติวสบายคณติ เล่ม 2 http://www.pec9.com บทที่ 6 เรขาคณติวเิคราะห์
14
22. ตอบข้อ 2. แนวคิด ขั้นที ่ 1 จากวงรี 4x2 + 9y2 – 48x + 72y + 144 = 0
จดัรูปจะได ้
1624 y 36
26 x
= 1 ดงันั้น จุดศูนยก์ลางวงรีคือ (h , k) = (6 , –4)
ขั้นที ่2 หาสมการเส้นตรงท่ีผา่นจุด (6 , –4) และตั้งฉากกบัเส้นตรง 3x+ 4y = 5 เน่ืองจากเส้นตรง 3x + 4y = 5 มีความชนั(m) = – 4
3BA
ดงันั้น ความชนัเส้นตั้งฉาก (m) = 34
หาสมการเส้นตรงน้ีไดโ้ดย จาก (y – y1) = m(x – x1) ( แทน x1 = 6 , y1 = –4 , m = 3
4 ) จะได ้ (y – [–4] ) = 3
4 (x – 6) 4x – 3y – 36 = 0
23. ตอบ 2 แนวคิด ขั้นที ่1 พิจารณาวงรี x2 + 2y2 +4x – 4y – 2 = 0
จดัรูปจะได ้ 421)(y
822)(x
= 1
และจะได ้ h = –2 , k = 1 , a2 = 8 , b2 = 4 จาก c2 = a2 – b2 c2 = 8 – 4 c = 2 ดงันั้น F = (h+c , k) = (–2+2 , 1) = A F = (h–c , k) = (–2–2 , 1) = B สุดท้าย จากรูปจะไดว้า่ พื้นท่ี = 2
1 (ฐาน) (สูง) = 21 (4) (1) = 2 ตารางหน่วย
F(–4, 1) F(0, 1)
O(0, 0)
ติวสบายคณติ เล่ม 2 http://www.pec9.com บทที่ 6 เรขาคณติวเิคราะห์
15
24. ตอบข้อ 1. แนวคิด ขั้นที ่1 จากวงรี 9x2 + 4y2 – 36x – 24y + 36 = 0
จดัรูปจะได ้ 422)(x
923)(y
= 1
ดงันั้น จุดศูนยก์ลางวงรี = (h , k) = (2 , 3) และจุดน้ีจะเป็นจุดศูนยก์ลางวงกลมดว้ย ขั้นที ่2 หาสมการเส้นตรงท่ีผา่นจุด (1 , 3) กบั (5 , 0) โดย m = 4
3 153 0
จาก (y – y1) = m (x – x1) (y – 0) = 4
3 (x – 5) 3x + 4y – 15 = 0
สุดท้าย หารัศมีวงกลม โดยหาระยะจากจุด (2 , 3) ถา้เส้นตรง 3x + 4y – 15 = 0
จะได ้ r = 2B2AC1By1Ax
= 24 23
15 4(3) 3(2)
= 5
3
25. ตอบข้อ 1. แนวคิด ขั้นที ่1 จากรูปวงรี จะไดว้า่ a = 3 และ c = 2 จาก c2 = a2 – b2 22 = 32 – b2 b = 5 ดงันั้น ความยาวแกนโท = 2b = 2 5 ขั้นที ่2 คิดวงกลมซ่ึงมีจุดศูนยก์ลางอยูท่ี่ (h , k) = (–2 , 1) และมีรัศมี ( r ) = คร่ึงหน่ึงของแกนโทวงรี = b = 5 หาสมการวงกลมไดด้งัน้ี จาก (x – h)2 + (y – k)2 = r2
(x – (–2))2 + (y –1)2 = 25 x2 + y2 + 4x – 2y = 0
3x + 4y – 15 = 0
(2 , 3)
(3 , 1) (5 , 1)
a = 3 c = 2 (0 , 1)
Y
X
ติวสบายคณติ เล่ม 2 http://www.pec9.com บทที่ 6 เรขาคณติวเิคราะห์
16
26. ตอบ 12
แนวคิด จากวงรี
421 y 9
21 x
= 1 จะไดว้า่ a2 = 9 และ a = 3
จาก ผลบวกคงตวั = 2a L1 + L2 = 2(3)
ดงันั้น AF1 + AF2 = 2a = 2(3) = 6 และ BF1 + BF2 = 2a = 2(3) = 6 นัน่คือ AF1 + AF2 + BF1 + BF2 = 6 + 6 = 12
27. ตอบ 0.8 แนวคิด จากรูปจะไดว้า่ (h , k) = 2
1 9,2 22 ดงันั้น ความยาว c = 9 – 5 = 4 จาก ผลวบวกคงตวั = PF1 + PF2 2a = 10 a = 5 สุดท้ายจึงได ้ ความเยื้องศูนยก์ลาง = 54ac = 0.8
28. ตอบข้อ 3. แนวคิด ขั้นที ่1 จากพาราโบลา x2 – 8x + 4y + 4 = 0 จดัรูปจะได ้ (x – 4)2 = –4 (y – 3)
h = 4 , k = 3 , c = –1 ดงันั้น จุดยอด (B) = (h , k) = (4, 3) จุดโฟกสั (A) = (h , k+c) = (4 , 3 + [–1]) = (4 , 2)
ขั้นที ่2 พิจารณาวงรีซ่ึงมีจุดศูนยก์ลางอยูท่ี่ A และโฟกสัหน่ึงอยูท่ี่ B และสัมผสัเส้นตรง y = 4 ดงัรูป จะไดว้า่ a = 2 และ c = 1
*
Y
X
F2 (2 , 9) (h , k) F1 (2 , 1)
P c
A
B
L1 L2 F1 F2
ติวสบายคณติ เล่ม 2 http://www.pec9.com บทที่ 6 เรขาคณติวเิคราะห์
17
จาก c2 = a2 – b2 12 = 22 – b2 b = 3 หาสมการวงรีจึงไดด้งัน้ี
จาก 2b2k) (y 2a
2h) (x
= 1
22
24) (y 2222) (x
= 1
42 2)(y 3
2)4 (x
= 1
29. ตอบข้อ 1. แนวคิด ขั้นที ่ 1 ลองวาดรูปวงรีดงัรูป จะไดว้า่ จุดศูนยก์ลาง = (0 , 0) และ c = 3 จาก 2a = ผลบวกคงตวั 2a = L1 + L2
2a = 2
022123])[(2
+
202
2123)(2
2a = 42125 + 4
211
a = 4 และ c2 = a2 – b2 32 = 42 – b2 b = 7 ขั้นที ่ 2 หาสมการวงรีไดด้งัน้ี
จาก 2a2 h)(x + 2b
2 k)(y = 1
2420) (x + 2
7
20) (y = 1
162x + 7
2y = 1
L1 (–3 ,0)
F2 (3 ,0)
F1 (0 , 0)
(2 , 221 ) L2
a=2
c=1
(4 , 4)
y = 4
F = (4 , 2)
C = (4 , 3)
Y
X
ติวสบายคณติ เล่ม 2 http://www.pec9.com บทที่ 6 เรขาคณติวเิคราะห์
18
สุดท้าย ดูตวัเลือก (–4 , 0) แทนค่า x = –4 , y = 0 ลงในสมการวงรี
จะได ้ 1624)( + 7
20 = 1 1 = 1 สมการเป็นจริง แสดงวา่จุด (–4 , 0) อยูบ่นวงรีน้ีแน่นอน
30. ตอบข้อ 4. แนวคิด ขั้นที ่ 1 พิจารณาวงกลม C x2 + y2 = 1 จะได ้ จุดศูนยก์ลางวงกลม = (0 , 0) รัศมี = 1
วงกลมน้ีจะตดัแกน X และ Y ดงัรูป
ขั้นที ่ 2 วงรีสัมผสัวงกลมท่ีจุด (1 , 0) มีจุดโฟกสัอยูบ่นวงกลม จึงวาดวงรีไดด้งัรูป และจะไดว้า่ จุดศูนยก์ลางวงรี = (h , k) = (0 , 0) c = ระยะจากจุดศูนยก์ลางถึงโฟกสั = 1 b = ระยะจากจุดศูนยก์ลางถึงปลายแกนโท = 1
จาก c2 = a2 – b2 12 = a2 – 12
a = 2 หาสมการวงรีไดด้งัน้ี
จาก 2a2 k)(y + 2b
2 h)(x = 1
22
20) (y + 2120) (x = 1
22y + x2 = 1
สุดท้าย ดูพิจารณาตวัเลือก ( 31 , 3
4 ) แทนค่า x = 31 , y = 3
4 ลงในสมการวงรี
จะได ้ 231
2
234
= 1 1 = 1
X
Y
F (0, 1) (1, 0)
F (0 , –1)
ติวสบายคณติ เล่ม 2 http://www.pec9.com บทที่ 6 เรขาคณติวเิคราะห์
19
สมการเป็นจริง แสดงวา่จุด ( 31 , 3
4 ) อยูบ่นวงรีแน่นอน
31. ตอบข้อ 2.
แนวคิด จากไฮเพอร์โบลา 16
22 y 921 x
= 1 จะไดว้า่ a2 = 9 และ a = 3
จาก ผลต่างคงตวั = 2a L1 – L2 = 2a L1 – 3 = 2 (3) L1 = 9
นัน่คือระยะจาก A ถึงโฟกสัอีกดา้นยาว 9 หน่วย
32. ตอบข้อ 2. แนวคิด จากไฮเพอร์โบลา 16x2 – 9y2 + 32x + 36y = 164
จดัรูปจะได ้ 1622)(y
921)(x
= 1
h = –1 , k = 2 a2 = 16 ดงันั้น a = 3 และ b2 = 16 ดงันั้น b = 4
ต่อไป หาสมการเส้นก ากบัดงัน้ี จาก (y – k) = ab (x – h) (y – 2) = 3
4 (x + 1)
หาจุดตดัแกน X โดยแทน y = 0 จะได ้ (0 – 2) = 3
4 (x + 1) (–2)( 4
3 ) = x + 1 2
3 – 1 = x x = – 2
3 , 21
แสดงวา่จุดตดัแกน X คือ x1 = (– 25 , 0) และ x2 = ( 2
1 , 0) และระยะห่าง x1 กบั x2 = 2
125 = 3
F1 F2
L1 = ? A L2= 3
ติวสบายคณติ เล่ม 2 http://www.pec9.com บทที่ 6 เรขาคณติวเิคราะห์
20
33. ตอบข้อ 1. แนวคิด ขั้นที ่ 1 จากไฮเพอร์โบลา x2 – y2 = 0
จดัรูปจะได ้ 120) (x – 1
20) (y = 0 h = 0 , k = 0 , a2 = 1 และ a = 1
ดงันั้น จุดยอด A = (h+a , k) = (0+1 , 0) = (1 , 0) A = (h–a , k) = (0–1 , 0) = (–1 , 0)
ต่อไป โจทยบ์อกวงรีมีจุดโฟกสัท่ีจุดยอดไฮเพอร์โบลา จึงไดว้า่ Fวงรี = (1 , 0) และ Fวงรี = (–1 , 0) จะได ้ จุดศูนยก์ลางวงรี = (h , k) = (0 , 0) และ c = 1 ดงัรูป
โจทยย์งับอกวงรีผา่นจุด (0 , 1) จุดน้ีจะเป็นปลายแกนโท ดงันั้น b = ระยะจากจุดศูนยก์ลางถึงปลายแกนโท = 1 และจาก c2 = a2 – b2 จะได ้ 12 = a2 – 12 a = 2
จึงหาสมการวงรีไดด้งัน้ี
จาก 2a2 h)(x – 2b
2 k)(y = 1
22
20) (x – 2120) (y = 1
22x + y2 = 1
สุดท้าย ดูตวัเลือก (1 , – 22 ) แทน x = 1 และ y = 2
2 ลงในสมการวงรี
221 +
222
= 1
1 = 1
สมการเป็นจริงแสดงวา่จุด (1 , – 22 ) อยูบ่นวงรี E จริง
Y
(0, 1)
X (0, 0) (1, 0) (–1,0) F F
ติวสบายคณติ เล่ม 2 http://www.pec9.com บทที่ 6 เรขาคณติวเิคราะห์
21
34. ตอบข้อ 4. แนวคิด ลองวาดรูปดู แลว้จะไดว้า่ จุดศูนยก์ลาง = (h , k) = (3 , –1) a = 3 , c = 5 จาก c2 = a2 + b2 52 = 32 + b2 b = 4 หาสมการไฮเพอร์โบลาไดด้งัน้ี
จาก 2b
2 hx 2a
2 ky
= 1
2423 x
23
21][ y
= 1
1623 x
92]y
1
= 1
35. ตอบข้อ 2. แนวคิด ขั้นที ่1 จากวงรี 6x2 + 5y2 + 12x – 20y – 4 = 0
จดัรูปจะได ้ 622) (y 5
21) (x
= 1 ดงันั้น จุดศูนยก์ลางวงรี = (–1 , 2)
a2 = 6 และ b2 = 5 จะได ้ b = 5 จาก c2 = a2 – b2 c2 = 6 – 5 c = 1 ดงันั้น ระยะจากจุดศูนยก์ลางถึงจุดโฟกสั = c = 1
ขั้นที ่2 จากรูปจะหาสมการไฮเพอร์โบลาไดด้งัน้ี จุดศูนยก์ลางไฮเพอร์โบลา = จุดศูนยก์ลางวงรี = (–1 , 2) = (h , k) a = 1 , b = 5
(–1,2) A
1 5
a = 3
c = 5
A (3 , 2) C (3 , –1) A(3 , –4) F (3 , –6)
ติวสบายคณติ เล่ม 2 http://www.pec9.com บทที่ 6 เรขาคณติวเิคราะห์
22
จาก 2b
2 hx 2a
2 ky
= 1
25
21 x 21
22 y
= 1
x2 – 5y2 – 2x + 20y – 14 = 0
36. ตอบข้อ 2.
แนวคิด จากสมการ 11622)(y
92x
จะได ้ h = 0 , k = 2 , a = 3 , b = 4
และ 524232b2ac จะไดจุ้ดศูนยก์ลาง และโฟกสัดงัรูป
และสมการเส้นก ากบัคือ y – k = h)(xab y – 2 = x34 ( คิดเฉพาะ + หรือ – อยา่งเดียวก็ไดค้ าตอบจะเท่ากนั ) 3y – 6 = –4x 4x + 3y – 6 = 0 สุดท้าย หารัศมีวงกลม โดยหาระยะจากจุด (5 , 2)
ถึงเส้นตรง 4x – 3y – 6 = 0
r = 2B2AC1By1AX
r = 232464(5)
3(2)
r = 4
(5 , 2)
r
4x – 3y – 6 = 0
(h , k)
(0 , 2)
F = (h+c , k) *
= (0+5 , 2) = (5 , 2)
ติวสบายคณติ เล่ม 2 http://www.pec9.com บทที่ 6 เรขาคณติวเิคราะห์
23
37. ตอบข้อ 2 แนวคิด ขั้นที ่1 หาจุดศูนยก์ลางไฮเปอร์โบลา จะได ้ (h , k) = 2
1 1 , 25 7 = (–1 , 1)
แสดงวา่ ค าตอบจะตอ้งมี (x + 1)2 และ (y – 1)2 แน่นอน ขั้นที ่2 จากรูปจะไดว้า่ c = 6 ดงันั้น a2 + b2 = c2 a2 + b2 = 62 a2 + b2 = 36
ขั้นที ่3 จากสมการเส้นก ากบั h)(xba k)(y
จะเห็นวา่ ความชนัเส้นก ากบั = ba
เน่ืองจากเส้นก ากบัขนานเส้นตรง 05yx2 ซ่ึงมีความชนัเป็น 12
จึงไดว้า่ ความชนัเส้นก ากบั = ความชนัเส้นขนาน
ba = 1
2
และ 12
2b2a
ค าตอบท่ีเป็นไปได ้ จึงมีขอ้เดียวคือ 12421) (y
1221) (x
เพราะ a2 = 24 , b2 = 12 และมี (x + 1)2 กบั (y – 1)2
38. ตอบข้อ 3. แนวคิด พิจารณา 9x2 + 4y2 –18x + 16y – 11 = 0 ( เป็นสมการวงรี )
จดัรูปจะได ้ 922)(y
421)(x
= 1 ดงันั้น จุดศูนยก์ลางวงรี = (1 , –2) a2 = 9 ดงันั้น a = 3 b2 = 4 ดงันั้น b = 2 วาดรูปเพื่อหา Dr , Rr จะไดด้งัน้ี
F C F
(–7 , 1) (–1 , 1) (5 , 1)
c = 6
1 –1 3
–5
(1,–2)
2
Y
X
ติวสบายคณติ เล่ม 2 http://www.pec9.com บทที่ 6 เรขาคณติวเิคราะห์
24
Dr = ค่า x ท่ีรูปกวาดถึง = [–1 , 3] Rr = ค่า y ท่ีรูปกวาดถึง = [–5 , 1] สุดทา้ยจะได ้ Dr Rr = [–1 , 3] [–5 , 1] = [–1 , 1]
39. ตอบข้อ 4. แนวคิด พิจารณา x2 + 2y2 = 2
จุดรูปใหม่จะได ้ 22x + 1
2y = 1 สมการน้ีเป็นสมการวงรี
จุดศูนยก์ลาง = (0 , 0) a2 = 2 ดงันั้น a = 2 b2 = 1 ดงันั้น b = 1
วาดรูปเพื่อหา Dr , Rr จะไดด้งัน้ี Dr = ค่า x ท่ีรูปกวาดถึง = [– 2 , 2 ] = [–1.414 , 1.414] Rr = ค่า y ท่ีรูปกวาดถึง = [–1 , 1] ดงันั้น Dr – Rr = [– 2 , –1] [1, 2 ] = [–1.414 , –1] [1 , 1.414]
จึงไดว้า่ ช่วงท่ีไม่เป็นสับเซตของ Dr – Rr คือช่วง (1.4 , 1.5)
– 2
–1 b = 1
+ 2 a = 2 b = 1
+1
(0, 0) x
Y
a = 2