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日本入国者全員を対象に強制隔離政策が始まった今月の渡航の体験をご紹介しています。 --------------------------------------------------------- 1) 渡航準備から関西国際空港での手続き 今回の記事→ 2) 関西国際空港の強制隔離施設へ 3) 強制隔離施設のホテル日航のお部屋と3日目の再度のPCR検査 4) 指定隔離施設で提供されるお食事と持参したら良いモノ 今年1月に日本に入国した際は、PCR検査の陰性結果証明がないと指定宿泊施設での3日間の強制隔離滞在でしたが、3月5日からスイスからの入国者は全員、指定宿泊施設での3日間の強制隔離滞在となりました。 3月は春休みに入る時期で、スイスに留学されているお子様たちが帰国する直前の規制変更 だったので、留学生をお世話する私達は、再び日本政府に振り回されることになりました。 私も6歳の留学生マサヒコ君のお供をして日本に帰国する予定があったので、ギリギリになって、色々な調整をしなければなりませんでした。 子どもも一人で隔離!
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今回は高校数学Ⅱで学習する円の方程式の単元から 『円の中心、半径を求める』 ということについて解説していきます。 取り上げるのは、こんな問題! 次の円の中心の座標と半径を求めよ。 $$x^2+y^2-6x-4y-12=0$$ 円の中心、半径の求め方 中心の座標と半径を求めるためには、円の方程式を次の形に変形する必要があります。 こうすることで、中心と半径を読み取ることができます。 というわけで、円の方程式を変形していきます。 まずは、並べかえて\(x\)と\(y\)をまとめます。 $$x^2-6x+y^2-4y-12=0$$ 次に\(x\)と\(y\)について、それぞれ平方完成していきます。 平方完成ができたら、残りモノは右辺に移行しましょう。 $$(x-3)^2+(y-2)^2=25$$ 最後に右辺を\(〇^2\)の形に変形すれば $$(x-3)^2+(y-2)^2=5^2$$ 完成! この式の形から このように中心と半径を読み取ることができました! 【扇形の半径の求め方】計算のやり方をイチから解説していくぞ！｜中学数学・理科の学習まとめサイト！. 円の中心と半径を求めるためには、平方完成して式変形する! ということでしたね。 手順を覚えてしまえば簡単です(^^) それでは、解き方の手順を身につけたところでもう1問だけ解説しておきます。 それがこれ! 次の円の中心の座標と半径を求めよ。 $$9x^2+9y^2-54y+56=0$$ なんか\(x^2, y^2\)の前に9がついているぞ… ややこしそうだ(^^;) こういう場合には、どのように式変形していけば良いのか紹介しておきます。 \(x, y\)について平方完成をしていくのですが、係数がついているときには括ってやりましょう。 $$9x^2+9(y^2-6y)+56=0$$ $$9x^2+9\{(y-3)^2-9\}+56=0$$ $$9x^2+9(y-3)^2-81+56=0$$ $$9x^2+9(y-3)^2=25$$ ここから、全体を9で割ります。 $$x^2+(y-3)^2=\frac{25}{9}$$ $$x^2+(y-3)^2=\left(\frac{5}{3}\right)^2$$ よって、中心\((0, 3)\)、半径\(\displaystyle{\frac{5}{3}}\)となります。 このように、\(x^2, y^2\)の前に数があるときには括りだし、最後に割って消す! このことをやっていく必要があります。 覚えておきましょう!
【Step. 1-(2):直線$l_{ij}$の切片$b$を求める】 また,直線$l_{ij}$は2点$(x_i, y_i)$と$(x_j, y_j)$の中点 \begin{aligned} \left(\frac{x_i+x_j}{2}, \frac{y_i+y_j}{2}\right) \end{aligned} を通るので$y=ax+b$に代入すると \begin{aligned} \frac{y_i+y_j}{2} = -\frac{x_i-x_j}{y_i-y_j}\cdot \frac{x_i+x_j}{2} + b \end{aligned} が成り立ちます.これを$b$について解けば \begin{aligned} b&=\frac{y_i+y_j}{2} + \frac{x_i-x_j}{y_i-y_j}\cdot \frac{x_i+x_j}{2} \\ &=\frac{(x_i^2+y_i^2)-(x_j^2+y_j^2)}{2(y_i-y_j)} \end{aligned} となります. 以上より,直線$l_{ij}$の方程式が \begin{aligned} y=-\frac{x_i-x_j}{y_i-y_j} x +\frac{(x_i^2+y_i^2)-(x_j^2+y_j^2)}{2(y_i-y_j)} \end{aligned} であることがわかりました(注:これは1つ目の方法で円の方程式から求めた式とおなじものです). 【Step. 2:円の中心座標$(a, b)$を求める】 上で求めた直線$l_{ij}$の方程式に$(i, j)=(1, 2), (2, 3)$を代入して2直線$l_{12}$, $l_{23}$の方程式を作ります.2式を連立して$x, y$について解けば,円の中心座標$(a, b)$を求めることができます. 円の半径を求める 4つの方法 - wikiHow. 【Step. 3:円の半径$r$を求める】 上で円の中心$(a, b)$がわかったので,円の方程式から \begin{aligned} \end{aligned} と計算することができます($(x_i, y_i)$は,3点$(x_1, y_1)$, $(x_2, y_2)$, $(x_3, y_3)$の中の任意の1点).
(参考) △ABC について 内接円の半径を r ,外接円の半径を R ,面積を S ,3辺の長さの和の半分を とするとき,これらについて成り立つ関係(まとめ) (1) 2辺とその間の角で面積を表す (2) 3辺と外接円の半径で面積を表す 正弦定理 から これを(1)に代入すると (3) 3辺の長さの和と内接円の半径で面積を表す このページの先頭の解説図 (4) 3辺の長さで面積を表す[ヘロンの公式] (ヘロン:ギリシャの測量家, 1世紀頃) に を次のように変形して代入する ここで a+b+c=2s, b+c−a=2s−2a a+b−c=2s−2c, a−b+c=2s−2b だから ■ここまでが高校の必須■