与えられた点と直線の距離を求める問題です。具体的には以下の2つの問題を解きます。 (1) 原点(0, 0)と直線 $2x - 3y + 6 = 0$ との距離を求める。 (2) 点(-2, 5)と直線 $y = -4x + 1$ との距離を求める。

幾何学点と直線の距離距離の公式座標平面有理化
2025/6/7

1. 問題の内容

与えられた点と直線の距離を求める問題です。具体的には以下の2つの問題を解きます。
(1) 原点(0, 0)と直線 2x3y+6=02x - 3y + 6 = 0 との距離を求める。
(2) 点(-2, 5)と直線 y=4x+1y = -4x + 1 との距離を求める。

2. 解き方の手順

(x0,y0)(x_0, y_0) と直線 ax+by+c=0ax + by + c = 0 の距離 dd は、次の公式で求められます。
d=ax0+by0+ca2+b2d = \frac{|ax_0 + by_0 + c|}{\sqrt{a^2 + b^2}}
(1) 原点(0, 0)と直線 2x3y+6=02x - 3y + 6 = 0 との距離を求める。
x0=0x_0 = 0, y0=0y_0 = 0, a=2a = 2, b=3b = -3, c=6c = 6 を上記の公式に代入します。
d=2(0)3(0)+622+(3)2=64+9=613d = \frac{|2(0) - 3(0) + 6|}{\sqrt{2^2 + (-3)^2}} = \frac{|6|}{\sqrt{4 + 9}} = \frac{6}{\sqrt{13}}
分母を有理化すると、
d=61313d = \frac{6\sqrt{13}}{13}
(2) 点(-2, 5)と直線 y=4x+1y = -4x + 1 との距離を求める。
まず、直線の式を ax+by+c=0ax + by + c = 0 の形に変形します。
4x+y1=04x + y - 1 = 0
x0=2x_0 = -2, y0=5y_0 = 5, a=4a = 4, b=1b = 1, c=1c = -1 を上記の公式に代入します。
d=4(2)+1(5)142+12=8+5116+1=417=417d = \frac{|4(-2) + 1(5) - 1|}{\sqrt{4^2 + 1^2}} = \frac{|-8 + 5 - 1|}{\sqrt{16 + 1}} = \frac{|-4|}{\sqrt{17}} = \frac{4}{\sqrt{17}}
分母を有理化すると、
d=41717d = \frac{4\sqrt{17}}{17}

3. 最終的な答え

(1) 原点と直線 2x3y+6=02x - 3y + 6 = 0 の距離は 61313\frac{6\sqrt{13}}{13}
(2) 点(-2, 5)と直線 y=4x+1y = -4x + 1 の距離は 41717\frac{4\sqrt{17}}{17}

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