直線 $3x - 2y + 6 = 0$ に関して、点 $A(-3, 5)$ と対称な点 $B$ の座標を求める問題です。

幾何学座標平面対称点直線連立方程式
2025/6/15

1. 問題の内容

直線 3x2y+6=03x - 2y + 6 = 0 に関して、点 A(3,5)A(-3, 5) と対称な点 BB の座標を求める問題です。

2. 解き方の手順

BBの座標を (x,y)(x, y) とします。
ステップ1:線分ABABの中点MMの座標を求めます。
MMの座標は、(x32,y+52)\left(\frac{x-3}{2}, \frac{y+5}{2}\right)となります。
ステップ2:点MMは直線 3x2y+6=03x - 2y + 6 = 0 上にあるので、以下の式が成り立ちます。
3(x32)2(y+52)+6=03\left(\frac{x-3}{2}\right) - 2\left(\frac{y+5}{2}\right) + 6 = 0
これを整理すると、
3(x3)2(y+5)+12=03(x-3) - 2(y+5) + 12 = 0
3x92y10+12=03x - 9 - 2y - 10 + 12 = 0
3x2y7=03x - 2y - 7 = 0 ...(1)
ステップ3:線分 ABAB は直線 3x2y+6=03x - 2y + 6 = 0 に垂直なので、線分 ABAB の傾きは 1直線の傾き-\frac{1}{直線 の傾き} となります。
直線の傾きは 32\frac{3}{2} なので、線分 ABAB の傾きは 23-\frac{2}{3} となります。
線分 ABAB の傾きは y5x+3\frac{y-5}{x+3} なので、
y5x+3=23\frac{y-5}{x+3} = -\frac{2}{3}
3(y5)=2(x+3)3(y-5) = -2(x+3)
3y15=2x63y - 15 = -2x - 6
2x+3y9=02x + 3y - 9 = 0 ...(2)
ステップ4:(1)と(2)の連立方程式を解きます。
(1) 3x2y7=03x - 2y - 7 = 0
(2) 2x+3y9=02x + 3y - 9 = 0
(1) * 3 + (2) * 2 より、
9x6y21+4x+6y18=09x - 6y - 21 + 4x + 6y - 18 = 0
13x39=013x - 39 = 0
x=3x = 3
x=3x = 3 を (2) に代入すると、
2(3)+3y9=02(3) + 3y - 9 = 0
6+3y9=06 + 3y - 9 = 0
3y=33y = 3
y=1y = 1
したがって、点 BB の座標は (3,1)(3, 1) となります。

3. 最終的な答え

点Bの座標は (3,1)(3, 1) です。

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