法線ベクトルと直線の方程式・なす角(A)
★☆☆☆☆☆☆(教科書) / 作成者: shonan / 2026/10/27
🔁 類題: 法線ベクトルと直線の方程式・なす角(B) (★☆☆☆☆☆☆(教科書))
問題
次の問いに答えよ.
\begin{enumerate}
\item[(1)] 点 $\mathrm{A}(2,\,3)$ を通り,ベクトル $\vec{n}=(1,\,-2)$ に垂直な直線の方程式を求めよ.
\item[(2)] 2 直線 $x-2y+1=0$,$3x-y-2=0$ のなす角 $\theta$($0^\circ<\theta\leqq 90^\circ$)を求めよ.
\end{enumerate}
(1) 直線上の点を $\mathrm{P}(x,\,y)$ とすると $\vec{n}\cdot\overrightarrow{\mathrm{AP}}=0$ より
\[ 1\cdot(x-2)-2(y-3)=0 \quad\text{すなわち}\quad x-2y+4=0 \]
(2) 2 直線の法線ベクトルはそれぞれ $\vec{n_1}=(1,\,-2)$,$\vec{n_2}=(3,\,-1)$ である.2 直線のなす角は,法線ベクトルのなす角 $\alpha$ またはその補角に等しい.
\[ \cos\alpha=\frac{\vec{n_1}\cdot\vec{n_2}}{|\vec{n_1}||\vec{n_2}|}=\frac{3+2}{\sqrt{5}\sqrt{10}}=\frac{1}{\sqrt{2}} \]
$0^\circ\leqq\alpha\leqq 180^\circ$ より $\alpha=45^\circ$.$\alpha\leqq 90^\circ$ であるから $\theta=\alpha=45^\circ$
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