点 $A(2, -4)$ を通り、法線ベクトル $\vec{n} = (2, -1)$ である直線の式を求める問題です。

幾何学ベクトル直線の方程式法線ベクトル内積
2025/5/24

1. 問題の内容

A(2,4)A(2, -4) を通り、法線ベクトル n=(2,1)\vec{n} = (2, -1) である直線の式を求める問題です。

2. 解き方の手順

直線の式は、直線上にある任意の点 P(x,y)P(x, y) に対して、ベクトル AP\vec{AP} が法線ベクトル n\vec{n} と垂直であるという条件から導かれます。
AP=(x2,y(4))=(x2,y+4)\vec{AP} = (x - 2, y - (-4)) = (x - 2, y + 4)
AP\vec{AP}n\vec{n} が垂直である条件は、内積が0になることです。
nAP=0\vec{n} \cdot \vec{AP} = 0
(2,1)(x2,y+4)=0(2, -1) \cdot (x - 2, y + 4) = 0
2(x2)1(y+4)=02(x - 2) - 1(y + 4) = 0
2x4y4=02x - 4 - y - 4 = 0
2xy8=02x - y - 8 = 0

3. 最終的な答え

2xy8=02x - y - 8 = 0

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