3点A(1, 2, -2), B(0, 2, 0), C(0, -2, 2)を通る平面のベクトル方程式(パラメータ表示)を求める問題です。

幾何学ベクトル空間ベクトル平面の方程式パラメータ表示
2025/7/18

1. 問題の内容

3点A(1, 2, -2), B(0, 2, 0), C(0, -2, 2)を通る平面のベクトル方程式(パラメータ表示)を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、平面上の任意の点をP(x, y, z)とします。
ベクトルAP, AB, ACを用いて、
AP=sAB+tAC\overrightarrow{AP} = s\overrightarrow{AB} + t\overrightarrow{AC}
と表すことができます。ここで、s, tは実数です。
AP=(x1y2z+2)\overrightarrow{AP} = \begin{pmatrix} x-1 \\ y-2 \\ z+2 \end{pmatrix}
AB=(01220(2))=(102)\overrightarrow{AB} = \begin{pmatrix} 0-1 \\ 2-2 \\ 0-(-2) \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} -1 \\ 0 \\ 2 \end{pmatrix}
AC=(01222(2))=(144)\overrightarrow{AC} = \begin{pmatrix} 0-1 \\ -2-2 \\ 2-(-2) \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} -1 \\ -4 \\ 4 \end{pmatrix}
したがって、
(x1y2z+2)=s(102)+t(144)\begin{pmatrix} x-1 \\ y-2 \\ z+2 \end{pmatrix} = s\begin{pmatrix} -1 \\ 0 \\ 2 \end{pmatrix} + t\begin{pmatrix} -1 \\ -4 \\ 4 \end{pmatrix}
(xyz)=(122)+s(102)+t(144)\begin{pmatrix} x \\ y \\ z \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} 1 \\ 2 \\ -2 \end{pmatrix} + s\begin{pmatrix} -1 \\ 0 \\ 2 \end{pmatrix} + t\begin{pmatrix} -1 \\ -4 \\ 4 \end{pmatrix}

3. 最終的な答え

(xyz)=(122)+s(102)+t(144)\begin{pmatrix} x \\ y \\ z \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} 1 \\ 2 \\ -2 \end{pmatrix} + s\begin{pmatrix} -1 \\ 0 \\ 2 \end{pmatrix} + t\begin{pmatrix} -1 \\ -4 \\ 4 \end{pmatrix}, s, t ∈ R

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