$x$軸上の点$(7, 0)$を通り、平行四辺形$OABC$の面積を2等分する直線$l$の式を求める問題です。ただし、$A(5, 7)$、$B(9, 5)$であり、$O$は原点$(0, 0)$です。

幾何学座標平面平行四辺形面積直線の方程式
2025/8/9

1. 問題の内容

xx軸上の点(7,0)(7, 0)を通り、平行四辺形OABCOABCの面積を2等分する直線llの式を求める問題です。ただし、A(5,7)A(5, 7)B(9,5)B(9, 5)であり、OOは原点(0,0)(0, 0)です。

2. 解き方の手順

平行四辺形の面積を2等分する直線は、平行四辺形の対角線の交点を通ります。
まず、点CCの座標を求めます。平行四辺形の性質から、OC=BA\vec{OC} = \vec{BA}なので、
C=B+AOB=A(BO)=(5,7)(9,5)=(4,2)C = B + A - O - B = A - (B-O) = (5, 7) - (9, 5) = (-4, 2)
したがって、C(4,2)C(-4, 2)です。
次に、平行四辺形OABCOABCの対角線の交点MMの座標を求めます。
MMOAOAの中点でもあり、BCBCの中点でもあります。
したがって、M=A+C+O+B2=A+C2M = \frac{A+C+O+B}{2} = \frac{A+C}{2}.
M=(5,7)+(4,2)2=(1,9)2=(12,92)M = \frac{(5, 7) + (-4, 2)}{2} = \frac{(1, 9)}{2} = (\frac{1}{2}, \frac{9}{2})
直線llは、点(7,0)(7, 0)と点(12,92)(\frac{1}{2}, \frac{9}{2})を通ります。
直線の傾きmmは、
m=920127=92132=913m = \frac{\frac{9}{2} - 0}{\frac{1}{2} - 7} = \frac{\frac{9}{2}}{-\frac{13}{2}} = -\frac{9}{13}
直線llの式は、y=m(x7)y = m(x - 7)なので、
y=913(x7)y = -\frac{9}{13}(x - 7)
y=913x+6313y = -\frac{9}{13}x + \frac{63}{13}

3. 最終的な答え

y=913x+6313y = -\frac{9}{13}x + \frac{63}{13}

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