【解答】
図 1: 楕円と円の様子
楕円と円を, とする.
するとは軸に関して対称だから,
(式1),(式2)が を
交点に持てば, も交点になる.
従って, (式1)を(式2)に代入して得られるの2次方程式
が のの範囲である に2異解を持てば良い.
の時は交点がつにならず二つになるから不適である.
(式3)を展開して
だから,左辺を
とおいて,の判別式をとして
がに2異解を持つための条件は以下の通り.
端点軸
この領域を図示して図2斜線部(境界含まず)
図 2: 楕円と円がつの交点を持つためのの範囲.境界は含まない.
(答)
【解説】