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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 31

31|直線に平行・垂直な直線の方程式

31


点 \((3~,~1)\) を通り、直線 \(2x-y-3=0\) に平行または垂直な直線について、


\({\small (1)}~\)平行な直線の方程式は \(\fbox{ア}\,x-y-\fbox{イ}=0\) である。


\({\small (2)}~\)垂直な直線の方程式は \(x+\fbox{ウ}\,y-\fbox{エ}=0\) である。


共通テスト数学ⅡBC|図形と方程式

31 数学ⅡBC【解答】


\({\small (1)}~\)\(2x-y-5=0\)
\({\small (2)}~\)\(x+2y-5=0\)




【より詳しい解説】
\({\small (1)}~\)直線 \(2x-y-3=0\) において、


\(\begin{eqnarray}~~~2x-y-3&=&0
\\[3pt]~~~-y&=&-2x+3
\\[3pt]~~~y&=&2x-3\end{eqnarray}\)


これより、傾きは \(2\) である


この直線に平行な直線は、傾き \(2\) で、点 \((3~,~1)\) を通るので、


\(\begin{eqnarray}~~~y-1&=&2(x-3)
\\[3pt]~~~y-1&=&2x-6
\\[3pt]~~~-2x+y-1+6&=&0
\\[3pt]~~~-2x+y+5&=&0
\\[3pt]~~~2x-y-5&=&0\end{eqnarray}\)


\({\small (2)}~\)この直線に垂直な直線の傾きを \(m\) とすると、傾きの積が \(-1\) より、


\(\begin{eqnarray}~~~2{\, \small \times \,}m&=&-1
\\[5pt]~~~m&=&-\displaystyle\frac{\,1\,}{\,2\,}\end{eqnarray}\)


よって、傾き \(-\displaystyle\frac{\,1\,}{\,2\,}\) で、点 \((3~,~1)\) を通るので、


\(\begin{eqnarray}~~~y-1&=&-\displaystyle\frac{\,1\,}{\,2\,}(x-3)
\\[5pt]~~~2y-2&=&-(x-3)
\\[3pt]~~~2y-2&=&-x+3
\\[3pt]~~~x+2y-2-3&=&0
\\[3pt]~~~x+2y-5&=&0\end{eqnarray}\)


したがって、


 平行な直線 \(2x-y-5=0\)
 垂直な直線 \(x+2y-5=0\)

※ 問題文の直線の方程式が \(2x-y-3=0\) の形式であるので、解答を \(ax+by+c=0\) の形に揃える。

 

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