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共通テスト数学ⅡBC|図形と方程式の基本問題23問【PDF・解説つき】

数学Ⅱ|図形と方程式|問題一覧 > 問題解説 30

30|直線の方程式

30


次の問いに答えよ。


\({\small (1)}~\)点 \((1~,~-1)\) を通り、傾き \(2\) の直線の方程式は \(y=\fbox{ア}\,x-\fbox{イ}\) である。


\({\small (2)}~\)2点 \({\rm A}(2~,~3)~,~\)\({\rm B}(-4~,~6)\) を通る直線の方程式は \(y=\displaystyle \frac{\,\fbox{ウエ}\,}{\,\fbox{オ}\,}x+\fbox{カ}\) である。


\({\small (3)}~\)3点 \({\rm A}(2~,~3)~,~\)\({\rm B}(-4~,~6)~,~\)\({\rm C}(2a~,~a)\) が一直線上にあるとき、定数 \(a\) の値は \(a=\fbox{キ}\) である。


共通テスト数学ⅡBC|図形と方程式

30 数学ⅡBC【解答】


\({\small (1)}~\)\(y=2x-3\)


\({\small (2)}~\)\(y=-\displaystyle \frac{\,1\,}{\,2\,}x+4\)


\({\small (3)}~\)\(a=2\)




【より詳しい解説】
\({\small (1)}~\)点 \((1~,~-1)\) を通り、傾き \(2\) の直線は、


\(\begin{eqnarray}~~~y-(-1)&=&2(x-1)
\\[3pt]~~~y+1&=&2x-2
\\[3pt]~~~y&=&2x-2-1
\\[3pt]~~~y&=&2x-3\end{eqnarray}\)


\({\small (2)}~\)2点 \((2~,~3)~,~\)\((-4~,~6)\) のとき、

下の図は実際の座標の位置関係とは異なるが、計算の手順を統一するために、常にこの形で図を描くとよい。

 \(x\) の増加量が \(-4-2=-6\)
 \(y\) の増加量が \(6-3=+3\)


よって、この直線の傾きは、


 \(\displaystyle\frac{\,3\,}{\,-6\,}=-\displaystyle\frac{\,1\,}{\,2\,}\)


点 \((2~,~3)\) を通り、傾き \(-\displaystyle\frac{\,1\,}{\,2\,}\) より、


\(\begin{eqnarray}~~~y-3&=&-\displaystyle\frac{\,1\,}{\,2\,}(x-2)
\\[5pt]~~~y-3&=&-\displaystyle\frac{\,1\,}{\,2\,}x+1
\\[5pt]~~~y&=&-\displaystyle\frac{\,1\,}{\,2\,}x+1+3
\\[5pt]~~~y&=&-\displaystyle\frac{\,1\,}{\,2\,}x+4\end{eqnarray}\)


\({\small (3)}~\)2点 \((2~,~3)~,~\)\((-4~,~6)\) を通る直線の方程式は、

下の図は実際の座標の位置関係とは異なるが、計算の手順を統一するために、常にこの形で図を描くとよい。

 \(x\) の増加量が \(-4-2=-6\)
 \(y\) の増加量が \(6-3=+3\)


これより、傾きが


 \(\displaystyle\frac{\,3\,}{\,-6\,}=-\displaystyle\frac{\,1\,}{\,2\,}\)


点 \((2~,~3)\) を通るので、


\(\begin{eqnarray}~~~y-3&=&-\displaystyle\frac{\,1\,}{\,2\,}(x-2)
\\[5pt]~~~y-3&=&-\displaystyle\frac{\,1\,}{\,2\,}x+1
\\[5pt]~~~y&=&-\displaystyle\frac{\,1\,}{\,2\,}x+1+3
\\[5pt]~~~y&=&-\displaystyle\frac{\,1\,}{\,2\,}x+4\end{eqnarray}\)


この直線上に点 \((2a~,~a)\) があればよいので代入すると、


\(\begin{eqnarray}~~~a&=&-\displaystyle\frac{\,1\,}{\,2\,}\cdot 2a+4
\\[5pt]~~~a&=&-a+4
\\[3pt]~~~2a&=&4
\\[3pt]~~~a&=&2\end{eqnarray}\)


したがって、\(a=2\) となる

 

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