点 $A(2, -4)$ を通り、法線ベクトルが $\vec{n} = (2, -1)$ である直線の方程式を求める。

幾何学直線の方程式法線ベクトルベクトル内積
2025/5/28

1. 問題の内容

A(2,4)A(2, -4) を通り、法線ベクトルが n=(2,1)\vec{n} = (2, -1) である直線の方程式を求める。

2. 解き方の手順

直線上の任意の点を P(x,y)P(x, y) とする。
ベクトル AP\vec{AP}AP=(x2,y(4))=(x2,y+4)\vec{AP} = (x - 2, y - (-4)) = (x - 2, y + 4) と表せる。
法線ベクトル n\vec{n} とベクトル AP\vec{AP} は直交するので、内積は0になる。つまり、 nAP=0\vec{n} \cdot \vec{AP} = 0 である。
内積を計算すると、
(2, -1) \cdot (x - 2, y + 4) = 2(x - 2) + (-1)(y + 4) = 0
これを展開して整理する。
2x - 4 - y - 4 = 0
2x - y - 8 = 0
したがって、直線の方程式は 2xy8=02x - y - 8 = 0 である。

3. 最終的な答え

2xy8=02x - y - 8 = 0

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