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問題

$a$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1：点$P_{2n-1}$における円$C$の接線を引き、この接線と$y$軸との交点を$Q_n$とする。
• 操作2：点$Q_n$から円$C$に2本の接線を引き、その接点のうち$P_{2n-1}$とは異なる方の点を$P_{2n}$とする。
• 操作3：点$P_{2n}$と円$C$の中心$A$に関して対称な点を$P_{2n+1}$とする。

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。

解答形式

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

${}$　西暦2026年問題第3弾は規則性の問題でお送りします。あることに気づけば機械的な計算で答えが求まります。規則性の妙をお楽しみください。

解答形式

${}$　解答は$n$の値を半角でそのまま入力してください。「$n=$」の記載は不要です。
（例）$n=103$ → $\color{blue}{103}$
　なお、この条件を満たす$n$が存在しない場合には、$\color{blue}{-1}$と入力してください。

${}$　西暦2025年問題第4弾です。やや大きめのサイズの規則性の問題をお送りします。根拠まで詰めてほしいところですが、根性の規則性解法でも十分です。どうぞ戯れてやってください。

解答形式

${}$　解答は指定の組数を単位なしでそのまま入力してください。
（例）104組 → $\color{blue}{104}$

${}$　西暦2024年問題第3弾です。今回は中学入試風の規則性の問題となりました。軽く解いてやってください。

解答形式

${}$　解答は黒石の個数を単位なしでそのまま入力してください。
（例）103個 → $\color{blue}{103}$

${}$　西暦2022年問題第3弾です。今回は数表から西暦である数を探すという入試問題にありがちな設定の問題にしてみました。いろいろな方法が通用するように調整しています。お好みの方法でどうぞお楽しみください。

解答形式

${}$　解答は2022が登場した回数をそのまま単位なしで入力してください。
（例） 103回 → $\color{blue}{103}$