点A(2, 1)を通り、ベクトル $\vec{d} = (2, 3)$ に平行な直線を、媒介変数 $t$ を用いて表し、さらに媒介変数を消去した式で表す問題です。直線の方程式は $ax + by + c = 0$ の形で表すこと。

幾何学ベクトル直線媒介変数方程式
2025/5/29

1. 問題の内容

点A(2, 1)を通り、ベクトル d=(2,3)\vec{d} = (2, 3) に平行な直線を、媒介変数 tt を用いて表し、さらに媒介変数を消去した式で表す問題です。直線の方程式は ax+by+c=0ax + by + c = 0 の形で表すこと。

2. 解き方の手順

(1) 媒介変数 tt を用いた表示
直線上の任意の点をP(x, y)とすると、AP=td\vec{AP} = t\vec{d} と表せる。
AP=(x2,y1)\vec{AP} = (x - 2, y - 1) なので、
(x2,y1)=t(2,3)(x - 2, y - 1) = t(2, 3)
したがって、
x2=2tx - 2 = 2t
y1=3ty - 1 = 3t
これより、
x=2t+2x = 2t + 2
y=3t+1y = 3t + 1
これが媒介変数 tt を用いた直線の表示です。
(2) 媒介変数を消去した式
x=2t+2x = 2t + 2 より、
2t=x22t = x - 2
t=x22t = \frac{x - 2}{2}
これを y=3t+1y = 3t + 1 に代入すると、
y=3(x22)+1y = 3(\frac{x - 2}{2}) + 1
y=32x3+1y = \frac{3}{2}x - 3 + 1
y=32x2y = \frac{3}{2}x - 2
両辺に2を掛けて整理すると、
2y=3x42y = 3x - 4
3x2y4=03x - 2y - 4 = 0
これが媒介変数を消去した直線の式です。

3. 最終的な答え

媒介変数 tt を用いた表示:
x=2t+2x = 2t + 2
y=3t+1y = 3t + 1
媒介変数を消去した式:
3x2y4=03x - 2y - 4 = 0

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