問題は、与えられた点と直線の距離を求めることです。ここでは、(1), (4), (6)の問題を解きます。 (1) 点 $(0, 0)$ と直線 $4x + 3y - 12 = 0$ (4) 点 $(-3, 2)$ と直線 $2x - 3y + 6 = 0$ (6) 点 $(-2, 5)$ と直線 $x = 3$

幾何学点と直線の距離幾何
2025/7/2
はい、承知いたしました。

1. 問題の内容

問題は、与えられた点と直線の距離を求めることです。ここでは、(1), (4), (6)の問題を解きます。
(1) 点 (0,0)(0, 0) と直線 4x+3y12=04x + 3y - 12 = 0
(4) 点 (3,2)(-3, 2) と直線 2x3y+6=02x - 3y + 6 = 0
(6) 点 (2,5)(-2, 5) と直線 x=3x = 3

2. 解き方の手順

(x0,y0)(x_0, y_0) と直線 ax+by+c=0ax + by + c = 0 の距離 dd は、次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}}
(1) 点 (0,0)(0, 0) と直線 4x+3y12=04x + 3y - 12 = 0
x0=0x_0 = 0, y0=0y_0 = 0, a=4a = 4, b=3b = 3, c=12c = -12 を公式に代入します。
d=4(0)+3(0)1242+32=1216+9=1225=125d = \frac{|4(0) + 3(0) - 12|}{\sqrt{4^2 + 3^2}} = \frac{|-12|}{\sqrt{16 + 9}} = \frac{12}{\sqrt{25}} = \frac{12}{5}
(4) 点 (3,2)(-3, 2) と直線 2x3y+6=02x - 3y + 6 = 0
x0=3x_0 = -3, y0=2y_0 = 2, a=2a = 2, b=3b = -3, c=6c = 6 を公式に代入します。
d=2(3)3(2)+622+(3)2=66+64+9=613=613=61313d = \frac{|2(-3) - 3(2) + 6|}{\sqrt{2^2 + (-3)^2}} = \frac{|-6 - 6 + 6|}{\sqrt{4 + 9}} = \frac{|-6|}{\sqrt{13}} = \frac{6}{\sqrt{13}} = \frac{6\sqrt{13}}{13}
(6) 点 (2,5)(-2, 5) と直線 x=3x = 3 すなわち x3=0x - 3 = 0
x0=2x_0 = -2, y0=5y_0 = 5, a=1a = 1, b=0b = 0, c=3c = -3 を公式に代入します。
d=1(2)+0(5)312+02=231=51=5d = \frac{|1(-2) + 0(5) - 3|}{\sqrt{1^2 + 0^2}} = \frac{|-2 - 3|}{\sqrt{1}} = \frac{|-5|}{1} = 5

3. 最終的な答え

(1) 125\frac{12}{5}
(4) 61313\frac{6\sqrt{13}}{13}
(6) 55

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