定数 $k$ を含む直線 $(k+3)x - (k+4)y = 2k+4$ が、$k$ の値に関わらず常に通る定点 $P$ の座標を求める問題です。

代数学直線定点連立方程式パラメータ
2025/6/21

1. 問題の内容

定数 kk を含む直線 (k+3)x(k+4)y=2k+4(k+3)x - (k+4)y = 2k+4 が、kk の値に関わらず常に通る定点 PP の座標を求める問題です。

2. 解き方の手順

与えられた式を kk について整理します。
(k+3)x(k+4)y=2k+4(k+3)x - (k+4)y = 2k + 4
kx+3xky4y=2k+4kx + 3x - ky - 4y = 2k + 4
k(xy2)+(3x4y4)=0k(x - y - 2) + (3x - 4y - 4) = 0
この式が任意の kk に対して成り立つためには、kk の係数と定数項がともに 00 でなければなりません。したがって、以下の連立方程式が成り立ちます。
xy2=0x - y - 2 = 0
3x4y4=03x - 4y - 4 = 0
この連立方程式を解きます。1つ目の式から x=y+2x = y+2 が得られます。これを2つ目の式に代入します。
3(y+2)4y4=03(y+2) - 4y - 4 = 0
3y+64y4=03y + 6 - 4y - 4 = 0
y+2=0-y + 2 = 0
y=2y = 2
y=2y = 2x=y+2x = y + 2 に代入して、xx を求めます。
x=2+2=4x = 2 + 2 = 4
したがって、定点 PP の座標は (4,2)(4, 2) となります。

3. 最終的な答え

(4, 2)

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