点 $(1, 2, 3)$ から平面 $x + y + z = 0$ までの距離を求める問題です。

幾何学空間ベクトル平面点と平面の距離
2025/7/17

1. 問題の内容

(1,2,3)(1, 2, 3) から平面 x+y+z=0x + y + z = 0 までの距離を求める問題です。

2. 解き方の手順

(x0,y0,z0)(x_0, y_0, z_0) から平面 ax+by+cz+d=0ax + by + cz + d = 0 までの距離 DD は、次の公式で求められます。
D=ax0+by0+cz0+da2+b2+c2D = \frac{|ax_0 + by_0 + cz_0 + d|}{\sqrt{a^2 + b^2 + c^2}}
この問題では、(x0,y0,z0)=(1,2,3)(x_0, y_0, z_0) = (1, 2, 3) であり、ax+by+cz+d=x+y+z=0ax + by + cz + d = x + y + z = 0 なので、a=1,b=1,c=1,d=0a = 1, b = 1, c = 1, d = 0 となります。
上記の公式にこれらの値を代入すると、
D=11+12+13+012+12+12=1+2+31+1+1=63=63D = \frac{|1 \cdot 1 + 1 \cdot 2 + 1 \cdot 3 + 0|}{\sqrt{1^2 + 1^2 + 1^2}} = \frac{|1 + 2 + 3|}{\sqrt{1 + 1 + 1}} = \frac{|6|}{\sqrt{3}} = \frac{6}{\sqrt{3}}
3\sqrt{3} を分母からなくすために、分母と分子に3\sqrt{3}を掛けます。
D=633=23D = \frac{6\sqrt{3}}{3} = 2\sqrt{3}

3. 最終的な答え

232\sqrt{3}

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