3点 A(-1, 6), B(1, a), C(a, 0) が一直線上にあるとき、$a$ の値を求める問題です。

代数学直線傾き座標連立方程式
2025/6/24

1. 問題の内容

3点 A(-1, 6), B(1, a), C(a, 0) が一直線上にあるとき、aa の値を求める問題です。

2. 解き方の手順

3点が一直線上にあるということは、任意の2点間を結ぶ直線の傾きが等しいことを利用します。
まず、点Aと点Bを通る直線の傾きを求めます。
傾きは (a6)/(1(1))=(a6)/2 (a - 6) / (1 - (-1)) = (a - 6) / 2 となります。
次に、点Bと点Cを通る直線の傾きを求めます。
傾きは (0a)/(a1)=a/(a1) (0 - a) / (a - 1) = -a / (a - 1) となります。
3点が一直線上にあるので、2つの傾きは等しくなります。
したがって、
(a6)/2=a/(a1) (a - 6) / 2 = -a / (a - 1)
という方程式を解くことで、aa の値を求めることができます。
(a6)(a1)=2a (a - 6)(a - 1) = -2a
a2a6a+6=2a a^2 - a - 6a + 6 = -2a
a25a+6=2a a^2 - 5a + 6 = -2a
a23a+6=0 a^2 - 3a + 6 = 0
しかし、点Aと点Cを通る直線の傾きを求めても良いです。
傾きは (06)/(a(1))=6/(a+1) (0 - 6) / (a - (-1)) = -6 / (a + 1) となります。
点Aと点Bを通る直線の傾きと等しいので、
(a6)/2=6/(a+1) (a - 6) / 2 = -6 / (a + 1)
(a6)(a+1)=12 (a - 6)(a + 1) = -12
a2+a6a6=12 a^2 + a - 6a - 6 = -12
a25a+6=0 a^2 - 5a + 6 = 0
(a2)(a3)=0 (a - 2)(a - 3) = 0
よって、a=2a = 2 または a=3a = 3
点Bと点Cを通る直線の傾きと点Aと点Cを通る直線の傾きが等しいので、
a/(a1)=6/(a+1) -a / (a - 1) = -6 / (a + 1)
a(a+1)=6(a1) -a(a + 1) = -6(a - 1)
a2a=6a+6 -a^2 - a = -6a + 6
a25a+6=0 a^2 - 5a + 6 = 0
(a2)(a3)=0 (a - 2)(a - 3) = 0
よって、a=2a = 2 または a=3a = 3
a=2a = 2 のとき、A(-1, 6), B(1, 2), C(2, 0)
a=3a = 3 のとき、A(-1, 6), B(1, 3), C(3, 0)

3. 最終的な答え

a=2,3a = 2, 3

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