点(3, 4)との距離が$\sqrt{13}$であり、直線$2x - 3y + 1 = 0$に平行な直線$l$の方程式を求める。

幾何学直線距離点と直線の距離方程式
2025/6/5

1. 問題の内容

点(3, 4)との距離が13\sqrt{13}であり、直線2x3y+1=02x - 3y + 1 = 0に平行な直線llの方程式を求める。

2. 解き方の手順

まず、直線2x3y+1=02x - 3y + 1 = 0に平行な直線llの方程式は、2x3y+k=02x - 3y + k = 0と表すことができる。ここで、kkは定数である。
点(3, 4)と直線2x3y+k=02x - 3y + k = 0の距離が13\sqrt{13}であるから、点と直線の距離の公式を用いて、kkを求める。点(x0,y0)(x_0, y_0)と直線ax+by+c=0ax + by + c = 0の距離ddは、以下の式で与えられる。
d=ax0+by0+ca2+b2d = \frac{|ax_0 + by_0 + c|}{\sqrt{a^2 + b^2}}
この問題の場合、(x0,y0)=(3,4)(x_0, y_0) = (3, 4)a=2a = 2b=3b = -3c=kc = kd=13d = \sqrt{13}であるから、
13=2(3)3(4)+k22+(3)2\sqrt{13} = \frac{|2(3) - 3(4) + k|}{\sqrt{2^2 + (-3)^2}}
13=612+k4+9\sqrt{13} = \frac{|6 - 12 + k|}{\sqrt{4 + 9}}
13=k613\sqrt{13} = \frac{|k - 6|}{\sqrt{13}}
両辺に13\sqrt{13}を掛けると、
13=k613 = |k - 6|
したがって、k6=13k - 6 = 13またはk6=13k - 6 = -13となる。
k6=13k - 6 = 13のとき、k=19k = 19
k6=13k - 6 = -13のとき、k=7k = -7
よって、求める直線の方程式は、2x3y+19=02x - 3y + 19 = 0または2x3y7=02x - 3y - 7 = 0である。

3. 最終的な答え

2x3y+19=02x - 3y + 19 = 0
2x3y7=02x - 3y - 7 = 0

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