点(2, 5)を通り、ベクトル $\vec{n} = (4, 3)$ に垂直な直線の方程式を求める問題です。求める方程式の形は、$ \text{(1)}x + \text{(2)}y - \text{(3)} = 0$ となっています。

幾何学ベクトル直線の方程式法線ベクトル内積
2025/3/28

1. 問題の内容

点(2, 5)を通り、ベクトル n=(4,3)\vec{n} = (4, 3) に垂直な直線の方程式を求める問題です。求める方程式の形は、(1)x+(2)y(3)=0 \text{(1)}x + \text{(2)}y - \text{(3)} = 0 となっています。

2. 解き方の手順

直線上の任意の点をP(x, y)とすると、ベクトル AP\vec{AP}n\vec{n} と垂直になります。ここで、A=(2,5)A = (2, 5) です。したがって、内積 nAP=0\vec{n} \cdot \vec{AP} = 0 が成り立ちます。
AP=(x2,y5)\vec{AP} = (x - 2, y - 5) なので、
nAP=4(x2)+3(y5)=0 \vec{n} \cdot \vec{AP} = 4(x - 2) + 3(y - 5) = 0
これを展開すると、
4x8+3y15=04x - 8 + 3y - 15 = 0
4x+3y23=04x + 3y - 23 = 0
したがって、
(1) = 4
(2) = 3
(3) = 23

3. 最終的な答え

(1) = 4
(2) = 3
(3) = 23

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