$a$を$|a|>1$を満たす実数とする。$xy$平面上に、中心$A(a,0)$、半径$1$の円$C:(x-a)^2+y^2=1$がある。
円$C$上に、$x$軸上にない任意の点$P_1$をとる。自然数$n=1,2,3,\dots$に対して、円$C$上の点列${P_n}$を以下の操作によって順に定める。
操作を限りなく繰り返すとき、点列$P_1,P_3,P_5,\dots,P_{2n-1},\dots$は円$C$上のある定点に近づく。その近づいていく定点の座標を求めよ。
a=2の場合の答えを入力してください
·解答例 近づく定点が(x,y)のとき
x
y
解法に迷った場合は、以下の手順を参考にしてください。
(1) 直線$P_1P_2$は、点$P_1$の位置によらず$x$軸上の定点$F$を通ることを示し、その定点$F$の座標を$a$を用いて表せ。(※$P_{2n-1}P_{2n}$も同様に定点$F$を通ります)
(2) 円の中心$A$から見た点$P_n$のなす角を$\theta_n\ (-\pi<\theta_n<\pi)$とし、$t_n=\tan\left(\frac{\theta_n}{2}\right)$とおく。このとき、$t_{2n+1}$を$t_{2n-1}$と$a$を用いて表せ。
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