問題は、以下の2つの直線の方程式を求める問題です。 (1) 原点Oを通り、三角形AOBの面積を2等分する直線。ただし、点A, Bはそれぞれ座標 $(-9, 27)$と $(3, 3)$で与えられています。放物線は $y = \frac{1}{3}x^2$。 (2) 点B $(−2,3)$を通り、三角形ABCの面積を2等分する直線。ただし、点A, Cはそれぞれ座標 $(-2, 3)$と $(10, 15)$で与えられています。

幾何学座標平面直線の方程式三角形の面積中点
2025/7/25
はい、承知いたしました。問題と解答を以下に示します。

1. 問題の内容

問題は、以下の2つの直線の方程式を求める問題です。
(1) 原点Oを通り、三角形AOBの面積を2等分する直線。ただし、点A, Bはそれぞれ座標 (9,27)(-9, 27)(3,3)(3, 3)で与えられています。放物線は y=13x2y = \frac{1}{3}x^2
(2) 点B (2,3)(−2,3)を通り、三角形ABCの面積を2等分する直線。ただし、点A, Cはそれぞれ座標 (2,3)(-2, 3)(10,15)(10, 15)で与えられています。

2. 解き方の手順

(1) 原点Oを通り、三角形AOBの面積を2等分する直線
三角形AOBの面積を2等分する直線は、線分ABの中点を通ります。
線分ABの中点の座標は、(9+32,27+32)=(3,15)\left(\frac{-9+3}{2}, \frac{27+3}{2}\right) = (-3, 15)となります。
原点(0,0)と中点(-3, 15)を通る直線の傾きをaとすると、a=15030=5a = \frac{15-0}{-3-0} = -5となります。
したがって、直線の方程式は、y=5xy = -5xとなります。
(2) 点Bを通り、三角形ABCの面積を2等分する直線
点B (2,3)(-2,3)を通り、三角形ABCの面積を2等分する直線は、線分ACの中点を通ります。
線分ACの中点の座標は、(2+102,3+152)=(4,9)\left(\frac{-2+10}{2}, \frac{3+15}{2}\right) = (4, 9)となります。
点B (2,3)(-2,3)と中点(4,9)(4, 9)を通る直線の傾きをaとすると、a=934(2)=66=1a = \frac{9-3}{4-(-2)} = \frac{6}{6} = 1となります。
したがって、直線の方程式は、y=x+by = x + bとおけて、点Bを通るため、3=2+b3 = -2 + bより、b=5b = 5となります。
したがって、直線の方程式は、y=x+5y = x + 5となります。

3. 最終的な答え

(1) y=5xy = -5x
(2) y=x+5y = x + 5

「幾何学」の関連問題

座標平面上の原点Oと異なる2点A, Bを考える。線分ABを$p:1-p$ ($0<p<1$)に内分する点をCとする。ベクトル$\overrightarrow{OA}=\overrightarrow{a...

ベクトル内分点内積座標平面
2025/7/26

三角形ABCの内部にある点Pについて、以下の式が成り立っている。 $4\overrightarrow{PA} + 5\overrightarrow{PB} + 6\overrightarrow{PC}...

ベクトル三角形面積比メネラウスの定理
2025/7/26

三角形ABCがあり、$∠ABC < 90°$です。点A, B, Cを通る円Oがあります。$∠ABC$の二等分線と線分AC, 円Oとの交点をそれぞれD, Eとします。線分AEを引きます。点Eを通り線分C...

相似三角形円周角角の二等分線
2025/7/26

図において、BG//CD である。線分BGと線分ACとの交点をIとする。このとき、$\triangle ABC \sim \triangle BIC$ であることを証明する。

相似三角形平行線証明
2025/7/26

図1のように、正三角形ABCと平行四辺形EBCDがあり、点Eは辺ABの中点である。辺ACとEDの交点をFとする。図2は、図1において、平行四辺形EBCDの対角線の交点をOとし、直線AOと辺ED, BC...

幾何正三角形平行四辺形相似証明
2025/7/26

鋭角三角形$ABC$の辺$BC$上に点$P$がある。$\triangle ABP$の外接円の半径を$R_1$、$\triangle ACP$の外接円の半径を$R_2$とする。$\angle BPA =...

正弦定理外接円三角形三角関数
2025/7/26

図のように立方体があり、線分BG上に点Pをとって四面体BDHPを作った。BP:PG=2:1のとき、四面体BDHPの体積を求めよ。ただし、立方体の1辺の長さを1とする。

立体図形立方体四面体体積空間図形
2025/7/26

立方体において、線分BG上に点Pがあり、BP:PG = 2:1 であるとき、四面体BDHPの体積を求めよ。ただし、立方体の1辺の長さを具体的に指定されていないので、それを$a$として計算し、最終的な体...

空間図形体積立方体四面体
2025/7/26

座標空間に3点O(0, 0, 0), A(1, 1, 0), B(1, -1, 0)がある。正の実数 $r$ に対し、点P(a, b, c)が条件AP = BP = $r$OPを満たしながら動くとする...

空間ベクトル距離方程式最大値最小値
2025/7/26

原点を中心とする半径2の円Cに、点P(3,5)から2本の接線を引く。接点をそれぞれA, Bとする。 (1) 直線ABの方程式を求める。 (2) 直線AB上の点Qで、線分PQの長さが最小となるような点Q...

接線方程式座標
2025/7/26