問題 (2) と (3) は、与えられた三角形の面積を点Aを通り二等分する直線の式を求める問題です。 問題(2): 放物線 $y = \frac{1}{4}x^2$ 上の点A, Bがあり、Aのx座標は-6, Bのx座標は4です。三角形AOBの面積を二等分する直線の式を求めます。ただし、この直線は点Aを通ります。 問題(3): 放物線 $y=x^2$ 上の点A, B, Cがあり、Aのx座標は-1, Bのx座標は1, Cのx座標は3です。三角形ABCの面積を二等分する直線の式を求めます。ただし、この直線は点Aを通ります。

幾何学面積三角形直線座標放物線
2025/8/16

1. 問題の内容

問題 (2) と (3) は、与えられた三角形の面積を点Aを通り二等分する直線の式を求める問題です。
問題(2): 放物線 y=14x2y = \frac{1}{4}x^2 上の点A, Bがあり、Aのx座標は-6, Bのx座標は4です。三角形AOBの面積を二等分する直線の式を求めます。ただし、この直線は点Aを通ります。
問題(3): 放物線 y=x2y=x^2 上の点A, B, Cがあり、Aのx座標は-1, Bのx座標は1, Cのx座標は3です。三角形ABCの面積を二等分する直線の式を求めます。ただし、この直線は点Aを通ります。

2. 解き方の手順

問題(2):
* 点A, Bの座標を求めます。
Aのx座標は-6なので、y=14(6)2=14×36=9y = \frac{1}{4}(-6)^2 = \frac{1}{4} \times 36 = 9。よってA(-6, 9)。
Bのx座標は4なので、y=14(4)2=14×16=4y = \frac{1}{4}(4)^2 = \frac{1}{4} \times 16 = 4。よってB(4, 4)。
* 三角形AOBの面積を二等分する直線は、辺OBの中点を通ります。
OBの中点Mの座標は、(0+42,0+42)=(2,2)(\frac{0+4}{2}, \frac{0+4}{2}) = (2, 2)
* 点A(-6, 9)と点M(2, 2)を通る直線の式を求めます。
直線の傾きは、292(6)=78\frac{2-9}{2-(-6)} = \frac{-7}{8}
直線の式は、y9=78(x+6)y - 9 = -\frac{7}{8}(x + 6)
y=78x428+9=78x214+364=78x+154y = -\frac{7}{8}x - \frac{42}{8} + 9 = -\frac{7}{8}x - \frac{21}{4} + \frac{36}{4} = -\frac{7}{8}x + \frac{15}{4}
問題(3):
* 点A, B, Cの座標を求めます。
Aのx座標は-1なので、y=(1)2=1y = (-1)^2 = 1。よってA(-1, 1)。
Bのx座標は1なので、y=(1)2=1y = (1)^2 = 1。よってB(1, 1)。
Cのx座標は3なので、y=(3)2=9y = (3)^2 = 9。よってC(3, 9)。
* 三角形ABCの面積を二等分する直線は、辺BCの中点を通ります。
BCの中点Mの座標は、(1+32,1+92)=(2,5)(\frac{1+3}{2}, \frac{1+9}{2}) = (2, 5)
* 点A(-1, 1)と点M(2, 5)を通る直線の式を求めます。
直線の傾きは、512(1)=43\frac{5-1}{2-(-1)} = \frac{4}{3}
直線の式は、y1=43(x+1)y - 1 = \frac{4}{3}(x + 1)
y=43x+43+1=43x+43+33=43x+73y = \frac{4}{3}x + \frac{4}{3} + 1 = \frac{4}{3}x + \frac{4}{3} + \frac{3}{3} = \frac{4}{3}x + \frac{7}{3}

3. 最終的な答え

問題(2): y=78x+154y = -\frac{7}{8}x + \frac{15}{4}
問題(3): y=43x+73y = \frac{4}{3}x + \frac{7}{3}

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