平行四辺形OABCにおいて、直線$l$がその面積を2等分するとき、直線$l$の式を求める問題です。ただし、点Aの座標は(4, 10)、点Bの座標は(10, 12)で与えられています。

幾何学平行四辺形面積座標直線の式中点
2025/8/9

1. 問題の内容

平行四辺形OABCにおいて、直線llがその面積を2等分するとき、直線llの式を求める問題です。ただし、点Aの座標は(4, 10)、点Bの座標は(10, 12)で与えられています。

2. 解き方の手順

平行四辺形の面積を2等分する直線は、必ず平行四辺形の対角線の交点を通ります。したがって、点O(0,0)と点B(10, 12)を結ぶ対角線OBの中点と、点A(4, 10)と点Cを結ぶ対角線ACの中点を求め、それらが一致することを利用して点Cの座標を求めます。
その後、直線llは点Oと点Aの中点を通るので、その中点を求め、その座標をllの式に代入することで式を求めることができます。
ステップ1:点Cの座標を求める。
平行四辺形OABCにおいて、対角線OBの中点と対角線ACの中点は一致します。
対角線OBの中点Mの座標は、
M=(0+102,0+122)=(5,6)M = (\frac{0+10}{2}, \frac{0+12}{2}) = (5, 6)
点Cの座標を(x, y)とすると、対角線ACの中点の座標は、
(4+x2,10+y2)(\frac{4+x}{2}, \frac{10+y}{2})
これらが一致するので、
4+x2=5\frac{4+x}{2} = 5
10+y2=6\frac{10+y}{2} = 6
これを解くと、
4+x=104+x = 10 より x=6x = 6
10+y=1210+y = 12 より y=2y = 2
したがって、点Cの座標は(6, 2)です。
ステップ2:直線llが通る点を求める。
直線llは、点O(0, 0)と点A(4, 10)の中点を通ります。
その中点の座標をNとすると、
N=(0+42,0+102)=(2,5)N = (\frac{0+4}{2}, \frac{0+10}{2}) = (2, 5)
したがって、直線llは点(2, 5)を通ります。
また直線llは原点(0, 0)も通ることが図から読み取れます。
ステップ3:直線llの式を求める。
直線llは原点(0, 0)を通るので、その式は y=axy = ax と表されます。
この直線が点(2, 5)を通るので、
5=a×25 = a \times 2
a=52a = \frac{5}{2}
したがって、直線llの式は y=52xy = \frac{5}{2}x です。

3. 最終的な答え

y=52xy = \frac{5}{2}x

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