法線ベクトルと直線の方程式・なす角(B)
★☆☆☆☆☆☆(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(A) (★☆☆☆☆☆☆(教科書))
問題
次の問いに答えよ.
\begin{enumerate}
\item[(1)] 点 $\mathrm{A}(-1,\,4)$ を通り,ベクトル $\vec{n}=(3,\,2)$ に垂直な直線の方程式を求めよ.
\item[(2)] 2 直線 $\sqrt{3}x-y=0$,$x-\sqrt{3}y+2=0$ 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
\[ 3(x+1)+2(y-4)=0 \quad\text{すなわち}\quad 3x+2y-5=0 \]
(2) 法線ベクトルは $\vec{n_1}=(\sqrt{3},\,-1)$,$\vec{n_2}=(1,\,-\sqrt{3})$ である.そのなす角を $\alpha$ とすると
\[ \cos\alpha=\frac{\sqrt{3}+\sqrt{3}}{2\cdot 2}=\frac{\sqrt{3}}{2} \]
$0^\circ\leqq\alpha\leqq 180^\circ$ より $\alpha=30^\circ$.2 直線のなす角は $\alpha$ またはその補角のうち $90^\circ$ 以下のものであるから $\theta=30^\circ$
(直線 $\sqrt{3}x-y=0$ の傾きは $\sqrt{3}$ で $x$ 軸と $60^\circ$,直線 $x-\sqrt{3}y+2=0$ の傾きは $\dfrac{1}{\sqrt{3}}$ で $x$ 軸と $30^\circ$ をなすことからも確かめられる.)
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