2つの直線 $l_1$ と $l_2$ が垂直になるように、定数 $k$ の値を求めます。 直線 $l_1$ は $\frac{x-2}{4} = \frac{y-4}{6} = \frac{z+1}{3}$ で表され、直線 $l_2$ は $x = 1-3t$, $y = 5 + kt$, $z = -3 + 2t$ ($t$は実数)で表されます。

幾何学ベクトル直線垂直方向ベクトル空間ベクトル
2025/7/10

1. 問題の内容

2つの直線 l1l_1l2l_2 が垂直になるように、定数 kk の値を求めます。
直線 l1l_1x24=y46=z+13\frac{x-2}{4} = \frac{y-4}{6} = \frac{z+1}{3} で表され、直線 l2l_2x=13tx = 1-3t, y=5+kty = 5 + kt, z=3+2tz = -3 + 2tttは実数)で表されます。

2. 解き方の手順

2つの直線が垂直であるための条件は、それぞれの直線の方向ベクトルの内積が0になることです。
まず、直線 l1l_1 の方向ベクトルを求めます。直線の方程式から、方向ベクトルは v1=(4,6,3)\vec{v_1} = (4, 6, 3) となります。
次に、直線 l2l_2 の方向ベクトルを求めます。直線の方程式から、方向ベクトルは v2=(3,k,2)\vec{v_2} = (-3, k, 2) となります。
2つの直線が垂直であるための条件は、v1v2=0\vec{v_1} \cdot \vec{v_2} = 0 です。したがって、
4(3)+6(k)+3(2)=04(-3) + 6(k) + 3(2) = 0
12+6k+6=0-12 + 6k + 6 = 0
6k=66k = 6
k=1k = 1

3. 最終的な答え

k=1k = 1

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