質問<1803>2004/7/12
どうもこんにちは。 現在、円と楕円の交点の座標を求めようとしていますが、 どうしてもうまくいきません。 円は、中心は原点、半径を任意の数値とし、 楕円は、左端部が円の中心(原点)に接している、長軸、短軸の長さは任意、 となっており、式にすると 円の式は x^2+y^2=r^2で、 楕円の式は (X-a)^2/a^2+(Y^2)/b^2=1 だと思います (設問の図形から導き出した結果です、これすら間違ってたらどうしようもありませんが) かたち的には左側に真円、右側に楕円がめりこんでいる形でおたまじゃくし? みたいな形です。 過去ログの146番等から似たような問題を探して 解いてみましたが、 xについての4次方程式どころかyについての2次方程式すら何度やっても 解けないので、どこか間違っていたら指摘をお願いいたします。 また、時間がありましたら2つの図形の交点座標を求める式を 順に掲載していただけたらうれしいです。 よろしくおねがいいたします。
お便り2004/7/14
from=しょーこ
1803番の質問の者ですが、少し補足します。 円の式 x^2+y^2=r^2で、 楕円の式 (X-a)^2/a^2+(Y^2)/b^2=1 で、交点を求める場合X=x、Y=yとして、連立させれば求められると 思っていました。 実際、真円と真円なら2次方程式となり簡単に求められたのですが、 楕円の場合、4次方程式となりますね。 それでも、上記の式の場合はxについて解けば2次方程式になるので、 簡単だ~と思っていたのですが、全くできません・・・ 試しに、適当な数値を入れて考えてみました。 http://www.geocities.co.jp/Milkyway-Lynx/9130/en.JPG (こんな感じです) これで計算すると、 (x-3)^2/3^2+y^2/1^2=1 x^2+y^2=2^2 (x-3)^2+9y^2=9 y^2=4-x^2 x^2-6x+9+36-9x^2=9 -8x^2-6x+36=0 4x^2+3x-18=0 これを解くとx=(-3±√297)/8 となり、負の数で出てくること自体おかしいと考えました。 さらに、図から察するに、交点のx座標は等しいはずなので、 考え方から間違っているのではないかと思いました。 しかし、いくら考えても交点を求める式がわからないので、 どなたがわかる方がいたらお願いいたします。
お便り2004/8/7
from=○○
if a=b then x=(r^2)/(2a) else x={(b^2)a+-Sqrt[(b^4)(a^2)-(b^2-a^2)(a^2)(r^2)]}/(b^2-a^2) が必要。さらに r^2-x^2 が非負ならば十分。 (x,y) がそうなら (x,-y) もそう。 ちなみに交点(というか共有点)の数は2つとは限らないので注意。