2点 $A(-5, 4)$ と $B(-1, -3)$ を結ぶ線分の中点と、2点 $C(4, -1)$ と $D(2, 6)$ を結ぶ線分の中点を通る直線の式を求める問題です。

幾何学座標平面線分の中点直線の式傾き
2025/7/15

1. 問題の内容

2点 A(5,4)A(-5, 4)B(1,3)B(-1, -3) を結ぶ線分の中点と、2点 C(4,1)C(4, -1)D(2,6)D(2, 6) を結ぶ線分の中点を通る直線の式を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、線分ABの中点と線分CDの中点を求めます。
線分ABの中点をMとすると、Mの座標は
M=(5+(1)2,4+(3)2)=(62,12)=(3,12)M = \left(\frac{-5 + (-1)}{2}, \frac{4 + (-3)}{2}\right) = \left(\frac{-6}{2}, \frac{1}{2}\right) = \left(-3, \frac{1}{2}\right)
線分CDの中点をNとすると、Nの座標は
N=(4+22,1+62)=(62,52)=(3,52)N = \left(\frac{4 + 2}{2}, \frac{-1 + 6}{2}\right) = \left(\frac{6}{2}, \frac{5}{2}\right) = \left(3, \frac{5}{2}\right)
次に、2点 M(3,12)M(-3, \frac{1}{2})N(3,52)N(3, \frac{5}{2}) を通る直線の傾きを求めます。
傾き mm
m=52123(3)=426=26=13m = \frac{\frac{5}{2} - \frac{1}{2}}{3 - (-3)} = \frac{\frac{4}{2}}{6} = \frac{2}{6} = \frac{1}{3}
よって、求める直線は傾きが 13\frac{1}{3} であり、M(3,12)M(-3, \frac{1}{2}) を通るので、直線の方程式は
y12=13(x(3))y - \frac{1}{2} = \frac{1}{3}(x - (-3))
y12=13(x+3)y - \frac{1}{2} = \frac{1}{3}(x + 3)
y12=13x+1y - \frac{1}{2} = \frac{1}{3}x + 1
y=13x+1+12y = \frac{1}{3}x + 1 + \frac{1}{2}
y=13x+22+12y = \frac{1}{3}x + \frac{2}{2} + \frac{1}{2}
y=13x+32y = \frac{1}{3}x + \frac{3}{2}

3. 最終的な答え

y=13x+32y = \frac{1}{3}x + \frac{3}{2}

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