問題は全部で3問あります。 * **問3**: 2つの直線 $y = mx + n$ (1) と $y = m'x + n'$ (2) について、(1) と (2) が平行になる条件、および垂直になる条件をそれぞれ答える。 * **問4**: 点(3, 1) を通り、直線 $y = -2x + 5$ に平行な直線の方程式を求める。 * **問5**: (1) 直線 $y = 3x + 2$ に垂直な直線の傾きを求める。(2) 点(3, 1) を通り、直線 $y = -2x + 5$ に垂直な直線の方程式を求める。

幾何学直線平行垂直傾き直線の方程式
2025/7/22

1. 問題の内容

問題は全部で3問あります。
* **問3**: 2つの直線 y=mx+ny = mx + n (1) と y=mx+ny = m'x + n' (2) について、(1) と (2) が平行になる条件、および垂直になる条件をそれぞれ答える。
* **問4**: 点(3, 1) を通り、直線 y=2x+5y = -2x + 5 に平行な直線の方程式を求める。
* **問5**: (1) 直線 y=3x+2y = 3x + 2 に垂直な直線の傾きを求める。(2) 点(3, 1) を通り、直線 y=2x+5y = -2x + 5 に垂直な直線の方程式を求める。

2. 解き方の手順

* **問3**:
* (1) 2つの直線 y=mx+ny = mx + ny=mx+ny = m'x + n' が平行であるための条件は、それらの傾きが等しいことです。つまり、m=mm = m' が条件となります。
* (2) 2つの直線 y=mx+ny = mx + ny=mx+ny = m'x + n' が垂直であるための条件は、それらの傾きの積が -1 になることです。つまり、mm=1m \cdot m' = -1 が条件となります。
* **問4**:
* 直線 y=2x+5y = -2x + 5 に平行な直線の傾きは -2 です。
* 点 (3, 1) を通り、傾きが -2 の直線の方程式は、点傾き式 yy1=m(xx1)y - y_1 = m(x - x_1) を使って求めることができます。
* 点傾き式に (3, 1) と -2 を代入すると、y1=2(x3)y - 1 = -2(x - 3) となります。
* この式を整理すると、求める直線の方程式が得られます。y=2x+7y = -2x + 7
* **問5**:
* (1) 直線 y=3x+2y = 3x + 2 に垂直な直線の傾きは、もとの直線の傾きと掛けて -1 になる数です。つまり、求める傾きを mm とすると、3m=13m = -1 より m=13m = -\frac{1}{3} となります。
* (2) 直線 y=2x+5y = -2x + 5 に垂直な直線の傾きは、もとの直線の傾きと掛けて -1 になる数です。つまり、(2)m=1(-2)m = -1 より m=12m = \frac{1}{2} となります。
* 点 (3, 1) を通り、傾きが 12\frac{1}{2} の直線の方程式は、点傾き式 yy1=m(xx1)y - y_1 = m(x - x_1) を使って求めることができます。
* 点傾き式に (3, 1) と 12\frac{1}{2} を代入すると、y1=12(x3)y - 1 = \frac{1}{2}(x - 3) となります。
* この式を整理すると、求める直線の方程式が得られます。y=12x12y = \frac{1}{2}x - \frac{1}{2}

3. 最終的な答え

* **問3**:
* (1) m=mm = m'
* (2) mm=1m \cdot m' = -1
* **問4**: y=2x+7y = -2x + 7
* **問5**:
* (1) 13-\frac{1}{3}
* (2) y=12x12y = \frac{1}{2}x - \frac{1}{2}

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