(1) 点(1, -3)と直線 $2x + y - 5 = 0$ の距離を求める。 (2) 原点Oと直線 $y = -3x + 5$ の距離を求める。

幾何学距離点と直線の距離公式有理化
2025/6/30

1. 問題の内容

(1) 点(1, -3)と直線 2x+y5=02x + y - 5 = 0 の距離を求める。
(2) 原点Oと直線 y=3x+5y = -3x + 5 の距離を求める。

2. 解き方の手順

(1) 点 (x0,y0)(x_0, y_0) と直線 ax+by+c=0ax + by + c = 0 の距離 dd は、以下の公式で求められます。
d=ax0+by0+ca2+b2d = \frac{|ax_0 + by_0 + c|}{\sqrt{a^2 + b^2}}
この公式を使って、点(1, -3)と直線 2x+y5=02x + y - 5 = 0 の距離を求めます。
x0=1x_0 = 1, y0=3y_0 = -3, a=2a = 2, b=1b = 1, c=5c = -5 を代入すると、
d=2(1)+1(3)522+12=2354+1=65=65d = \frac{|2(1) + 1(-3) - 5|}{\sqrt{2^2 + 1^2}} = \frac{|2 - 3 - 5|}{\sqrt{4 + 1}} = \frac{|-6|}{\sqrt{5}} = \frac{6}{\sqrt{5}}
分母の有理化を行うと、d=655d = \frac{6\sqrt{5}}{5}
(2) 原点Oの座標は(0, 0)です。直線 y=3x+5y = -3x + 53x+y5=03x + y - 5 = 0 と変形します。
(x0,y0)(x_0, y_0) と直線 ax+by+c=0ax + by + c = 0 の距離 dd は、以下の公式で求められます。
d=ax0+by0+ca2+b2d = \frac{|ax_0 + by_0 + c|}{\sqrt{a^2 + b^2}}
この公式を使って、原点(0, 0)と直線 3x+y5=03x + y - 5 = 0 の距離を求めます。
x0=0x_0 = 0, y0=0y_0 = 0, a=3a = 3, b=1b = 1, c=5c = -5 を代入すると、
d=3(0)+1(0)532+12=0+059+1=510=510d = \frac{|3(0) + 1(0) - 5|}{\sqrt{3^2 + 1^2}} = \frac{|0 + 0 - 5|}{\sqrt{9 + 1}} = \frac{|-5|}{\sqrt{10}} = \frac{5}{\sqrt{10}}
分母の有理化を行うと、d=51010=102d = \frac{5\sqrt{10}}{10} = \frac{\sqrt{10}}{2}

3. 最終的な答え

(1) 655\frac{6\sqrt{5}}{5}
(2) 102\frac{\sqrt{10}}{2}

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