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

幾何学点と直線の距離距離公式有理化
2025/7/9

1. 問題の内容

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

2. 解き方の手順

(1) 点 (x1,y1)(x_1, y_1) と直線 ax+by+c=0ax + by + c = 0 の距離 dd は、以下の公式で計算できます。
d=ax1+by1+ca2+b2d = \frac{|ax_1 + by_1 + c|}{\sqrt{a^2 + b^2}}
この公式を使って、点 (1,3)(1, -3) と直線 2x+y5=02x + y - 5 = 0 の距離を求めます。
x1=1x_1 = 1, y1=3y_1 = -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}}
分母を有理化するために、分子と分母に 5\sqrt{5} をかけます。
d=655d = \frac{6\sqrt{5}}{5}
(2) 原点 O(0,0)O (0, 0) と直線 y=3x+5y = -3x + 5 の距離を求めます。
まず、直線の式を ax+by+c=0ax + by + c = 0 の形に変形します。
y=3x+5y = -3x + 5 より、 3x+y5=03x + y - 5 = 0 となります。
ここで、x1=0x_1 = 0, y1=0y_1 = 0, a=3a = 3, b=1b = 1, c=5c = -5 を代入します。
d=3(0)+1(0)532+12=59+1=510d = \frac{|3(0) + 1(0) - 5|}{\sqrt{3^2 + 1^2}} = \frac{|-5|}{\sqrt{9 + 1}} = \frac{5}{\sqrt{10}}
分母を有理化するために、分子と分母に 10\sqrt{10} をかけます。
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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