原点をO、点Pの座標を(2, -1)、点Qの座標を(5, 1)とします。点Pを通り、線分OQに平行な直線を、ベクトル表示と$y=dx+e$の形で表すときの$a, b, c, d, e$の値を求めます。

幾何学ベクトル直線ベクトル方程式座標
2025/6/23

1. 問題の内容

原点をO、点Pの座標を(2, -1)、点Qの座標を(5, 1)とします。点Pを通り、線分OQに平行な直線を、ベクトル表示とy=dx+ey=dx+eの形で表すときのa,b,c,d,ea, b, c, d, eの値を求めます。

2. 解き方の手順

まず、線分OQの方向ベクトルを求めます。OQの方向ベクトルは、点Qの座標から点Oの座標を引いたものです。よって、方向ベクトルは(51) \begin{pmatrix} 5 \\ 1 \end{pmatrix} です。
次に、点Pを通りOQに平行な直線のベクトル方程式を求めます。点Pの座標は(2, -1)なので、位置ベクトルは(21)\begin{pmatrix} 2 \\ -1 \end{pmatrix}です。したがって、直線のベクトル方程式は、
(xy)=(21)+t(51) \begin{pmatrix} x \\ y \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} 2 \\ -1 \end{pmatrix} + t \begin{pmatrix} 5 \\ 1 \end{pmatrix}
と表されます。
したがって、a=2,b=1,c=5a = 2, b = -1, c = 5です。
次に、y=dx+ey = dx + eの形に変形します。
x=2+5tx = 2 + 5tより、t=x25t = \frac{x - 2}{5}
y=1+ty = -1 + tより、y=1+x25y = -1 + \frac{x - 2}{5}
y=15x125y = \frac{1}{5}x - 1 - \frac{2}{5}
y=15x75y = \frac{1}{5}x - \frac{7}{5}
したがって、d=15,e=75d = \frac{1}{5}, e = -\frac{7}{5}です。

3. 最終的な答え

a=2a = 2
b=1b = -1
c=5c = 5
d=15d = \frac{1}{5}
e=75e = -\frac{7}{5}

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