法線ベクトルで垂線の足と長さを求める(A)
★☆☆☆☆☆☆(教科書) / 作成者: shonan / 2026/10/27
🔁 類題: 法線ベクトルで垂線の足と長さを求める(B) (★☆☆☆☆☆☆(教科書))
問題
点 $\mathrm{P}(3,\,4)$ から直線 $\ell:2x+y-5=0$ に垂線 $\mathrm{PH}$ を下ろす.法線ベクトルを利用して,点 $\mathrm{H}$ の座標と線分 $\mathrm{PH}$ の長さを求めよ.
$\ell$ の法線ベクトルの 1 つは $\vec{n}=(2,\,1)$ である.$\overrightarrow{\mathrm{PH}}$ は $\vec{n}$ に平行であるから,実数 $t$ を用いて
\[ \overrightarrow{\mathrm{OH}}=\overrightarrow{\mathrm{OP}}+t\vec{n}=(3+2t,\,4+t) \]
と表せる.$\mathrm{H}$ は $\ell$ 上にあるから
\[ 2(3+2t)+(4+t)-5=0 \quad\text{より}\quad 5t+5=0,\ t=-1 \]
よって $\mathrm{H}(1,\,3)$
また,$\overrightarrow{\mathrm{PH}}=t\vec{n}=-\vec{n}$ であるから $\mathrm{PH}=|\vec{n}|=\sqrt{2^2+1^2}=\sqrt{5}$
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