与えられた2点を通る直線の方程式を求める問題です。具体的には、次の4つの場合について、直線の方程式を求めます。 (1) $(3, -5)$と$(8, 5)$ (2) $(-2, 5)$と$(4, -3)$ (3) $(6, 5)$と$(6, -2)$ (4) $(3, -2)$と$(1, -2)$

幾何学直線方程式座標傾き
2025/3/9

1. 問題の内容

与えられた2点を通る直線の方程式を求める問題です。具体的には、次の4つの場合について、直線の方程式を求めます。
(1) (3,5)(3, -5)(8,5)(8, 5)
(2) (2,5)(-2, 5)(4,3)(4, -3)
(3) (6,5)(6, 5)(6,2)(6, -2)
(4) (3,2)(3, -2)(1,2)(1, -2)

2. 解き方の手順

2点 (x1,y1)(x_1, y_1)(x2,y2)(x_2, y_2)を通る直線の方程式は、一般に次のように求められます。
まず、直線の傾きmmを求めます。
m=y2y1x2x1m = \frac{y_2 - y_1}{x_2 - x_1}
次に、点傾斜形の方程式を用います。
yy1=m(xx1)y - y_1 = m(x - x_1)
これを整理して、一般形ax+by+c=0ax + by + c = 0またはy=ax+by = ax + bの形にします。
ただし、x1=x2x_1 = x_2の場合、直線はx=x1x = x_1となります。
また、y1=y2y_1 = y_2の場合、直線はy=y1y = y_1となります。
以下に、各問題の解法を示します。
(1) (3,5)(3, -5)(8,5)(8, 5)
傾き m=5(5)83=105=2m = \frac{5 - (-5)}{8 - 3} = \frac{10}{5} = 2
y(5)=2(x3)y - (-5) = 2(x - 3)
y+5=2x6y + 5 = 2x - 6
y=2x11y = 2x - 11
(2) (2,5)(-2, 5)(4,3)(4, -3)
傾き m=354(2)=86=43m = \frac{-3 - 5}{4 - (-2)} = \frac{-8}{6} = -\frac{4}{3}
y5=43(x(2))y - 5 = -\frac{4}{3}(x - (-2))
y5=43(x+2)y - 5 = -\frac{4}{3}(x + 2)
3(y5)=4(x+2)3(y - 5) = -4(x + 2)
3y15=4x83y - 15 = -4x - 8
4x+3y7=04x + 3y - 7 = 0
(3) (6,5)(6, 5)(6,2)(6, -2)
xx座標が同じなので、直線はx=6x = 6
(4) (3,2)(3, -2)(1,2)(1, -2)
yy座標が同じなので、直線はy=2y = -2

3. 最終的な答え

(1) y=2x11y = 2x - 11
(2) 4x+3y7=04x + 3y - 7 = 0
(3) x=6x = 6
(4) y=2y = -2

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