点と方向ベクトルから直線を媒介変数で表す(A)
★☆☆☆☆☆☆(教科書) / 作成者: shonan / 2026/10/27
🔁 類題: 点と方向ベクトルから直線を媒介変数で表す(B) (★☆☆☆☆☆☆(教科書))
問題
次の直線を媒介変数 $t$ を用いて表せ.また,$t$ を消去した方程式を求めよ.
\begin{enumerate}
\item[(1)] 点 $\mathrm{A}(2,\,1)$ を通り,ベクトル $\vec{d}=(3,\,-1)$ に平行な直線
\item[(2)] 2 点 $\mathrm{A}(1,\,3)$,$\mathrm{B}(4,\,-1)$ を通る直線
\end{enumerate}
(1) 直線上の点を $\mathrm{P}(x,\,y)$ とし,点 $\mathrm{A}$,$\mathrm{P}$ の位置ベクトルをそれぞれ $\vec{a}$,$\vec{p}$ とすると,直線のベクトル方程式は,$t$ を媒介変数として $\vec{p}=\vec{a}+t\vec{d}$ であるから
\[ (x,\,y)=(2,\,1)+t(3,\,-1) \quad\text{すなわち}\quad x=2+3t,\ y=1-t \]
第 2 式から $t=1-y$.第 1 式に代入して $x=5-3y$,すなわち $x+3y-5=0$
(2) 直線上の点を $\mathrm{P}(x,\,y)$ とし,点 $\mathrm{A}$,$\mathrm{B}$,$\mathrm{P}$ の位置ベクトルをそれぞれ $\vec{a}$,$\vec{b}$,$\vec{p}$ とすると,$\vec{p}=(1-t)\vec{a}+t\vec{b}$ であるから
\[ (x,\,y)=(1-t)(1,\,3)+t(4,\,-1) \quad\text{すなわち}\quad x=1+3t,\ y=3-4t \]
$t=\dfrac{x-1}{3}$ を代入して $y=3-\dfrac{4(x-1)}{3}$,すなわち $4x+3y-13=0$
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