2平面の交線と,交線を含む平面(A)
★★★☆☆☆☆(共通テスト) / 作成者: shonan / 2026/10/27
🔁 類題: 2平面の交線と,交線を含む平面(B) (★★★☆☆☆☆(共通テスト))
問題
2 平面 $\alpha:x+y+z=1$,$\beta:x-y+2z=3$ について,次の問いに答えよ.
\begin{enumerate}
\item[(1)] $\alpha$ と $\beta$ の交線の方程式を,媒介変数 $t$ を用いて表せ.
\item[(2)] $\alpha$ と $\beta$ の交線を含み,点 $(1,\,1,\,1)$ を通る平面の方程式を求めよ.
\end{enumerate}
(1) 2 式を辺々引くと $2y-z=-2$,すなわち $z=2y+2$.$\alpha$ に代入して $x=1-y-(2y+2)=-1-3y$
$y=t$ とおくと,交線は
\[ x=-1-3t,\quad y=t,\quad z=2+2t \]
(点 $(-1,\,0,\,2)$ を通り,方向ベクトル $(-3,\,1,\,2)$ の直線)
(2) $k$ を定数として
\[ (x+y+z-1)+k(x-y+2z-3)=0 \quad\cdots\text{①} \]
は,交線上のすべての点で成り立つから,① が平面を表すとき,それは交線を含む平面である.点 $(1,\,1,\,1)$ を通るから
\[ 2+k(-1)=0 \quad\text{より}\quad k=2 \]
① に代入して $3x-y+5z-7=0$
($\beta$ 自身は点 $(1,\,1,\,1)$ を通らないので,① の形で表してよい.)
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