法線ベクトルから平面の方程式を求める(A)
★★☆☆☆☆☆(章末問題) / 作成者: shonan / 2026/10/27
🔁 類題: 法線ベクトルから平面の方程式を求める(B) (★★☆☆☆☆☆(章末問題))
問題
次の平面の方程式を求めよ.
\begin{enumerate}
\item[(1)] 点 $\mathrm{A}(1,\,-2,\,3)$ を通り,ベクトル $\vec{n}=(2,\,1,\,-1)$ に垂直な平面
\item[(2)] 3 点 $\mathrm{A}(1,\,0,\,0)$,$\mathrm{B}(0,\,2,\,0)$,$\mathrm{C}(0,\,0,\,3)$ を通る平面
\end{enumerate}
(1) 平面上の点を $\mathrm{P}(x,\,y,\,z)$ とすると $\vec{n}\cdot\overrightarrow{\mathrm{AP}}=0$ より
\[ 2(x-1)+(y+2)-(z-3)=0 \quad\text{すなわち}\quad 2x+y-z+3=0 \]
(2) 求める平面を $ax+by+cz+d=0$ とする.3 点を通るから
\[ a+d=0,\quad 2b+d=0,\quad 3c+d=0 \]
よって $a=-d$,$b=-\dfrac{d}{2}$,$c=-\dfrac{d}{3}$.$d=0$ とすると $a=b=c=0$ となり平面を表さないから,$d\neq 0$ である.これらを代入して,両辺を $-\dfrac{d}{6}$ で割ると
\[ 6x+3y+2z-6=0 \]
($\dfrac{x}{1}+\dfrac{y}{2}+\dfrac{z}{3}=1$ と同じ.)
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