円の方程式を完全攻略!標準形・一般形の違いとテストで差がつく解法

円の方程式を完全攻略!標準形・一般形の違いとテストで差がつく解法

円の方程式を完全攻略!標準形・一般形の違いとテストで差がつく解法の注目されている理由を専門的かつ分かりやすくまとめました。全体像を一目で把握できます。

国公立2次試験やMARCH・早慶などの難関私大で差がつくのが、「2つの円の交点を通る図形」をスマートに処理する束(そく)の考え方です。

交わる2つの円 $C_1: x^2 + y^2 + l_1 x + m_1 y + n_1 = 0$ と $C_2: x^2 + y^2 + l_2 x + m_2 y + n_2 = 0$ があるとき、実数 $k$ を用いて次のような方程式を立式します。

$k(x^2 + y^2 + l_1 x + m_1 y + n_1) + (x^2 + y^2 + l_2 x + m_2 y + n_2) = 0$

この式は、$k \neq -1$ のときは「2円の交点を通る新たな円」を表し、$k = -1$ のときは2次の項($x^2, y^2$)が相殺されて「2円の交点を通る直線(共通弦の方程式)」を表します。

交点の座標を連立方程式でわざわざ求めなくても、2つの円の式をそのまま引き算($k = -1$)するだけで交点を通る直線が一瞬で求まるというこの性質は、知っているだけで大幅な時間短縮を可能にします。

阿部 裕樹
著者

阿部 裕樹

マネー知識やキャリア形成に役立つノウハウを、初心者にも分かりやすく解説するのが得意です。