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この問題を解く時にkf+g=0を使うらしいのですが、なぜ片方の式にしか文字(今回だとk)がつかないのですか?

「基本例 812直線の交点を通る直線 2直線x+y-4=0 ...... ①, 2x-y+1=0 ...... たす直線の方程式をそれぞれ求めよ。 (1) 点 (1,2)を通る 00000 ②の交点を通り。 次の条件を満 (2) 直線x+2y+2=0 に平行 基本8 指針 2直線 ①,②の交点を通る直線の方程式として、次の方程式 ③を考える。 k(x+y-4)+2x-y+1=0 (々は定数) (1) 直線③が点(-1,2)を通るとして,kの値を決定する。 (2)平行条件ab2-a2b1=0 を利用するために, ③ を x, yについて整理する。 CHART 2直線f=0g=0の交点を通る直線 kf+g=0 を利用 は定数とする。 方程式 x+y-4)+2x-y+1=0 ...... ③ 2直線①②の交点を通る直線 を表す。 (1) 直線③が点 (-1, 2) を通るか ら -3k-3=0 すなわち k=-1 これを③に代入して -(x+y-4)+2x-y+1=0 すなわち x-2y+5=0 ① (-1,2) (2)③をxyについて整理して (k+2)x+(k-1)y-4k+1=0 直線 ③ が直線x+2y+2=0に平行であるための条件は (k+2) 2-(k-1)-1=0 よって k=-5 これを③に代入して -5(x+y-4)+2x-y+1=0 すなわち x+2y-7=0 別解として, 2直線の交 点の座標を求める方法 もあるが、 左の解法は今 後、重要な手法となる (p.168 例題 106 参照)。 検討 与えられた2直線は平 行でないことがすぐに わかるから確かに交 わる。 しかし, 交わる かどうかが不明である 2直線 = 0, g=0の 場合, k+g=0の形 から求めるには,2直 線が交わる条件も必ず 求めておかなければな らない。 ③表す図形が, [1] 2直線 ①②の交点を通る [2] 直線である ことを示す。 [1] 2直線の傾きが異なるから 2直線は1点で交わる。 その交点(x, y) は,x+y-4=0. 2x+1=0を同時に満たすから,kの値に関係なく, k(x+yo-4)+2x+1=0が成り 立ち, ③は2直線 ①②の交点を通る。 [2] ③ を xyについて整理すると (k+2)x+(k-1)y-4k+1=0 k+2=0, k-1=0を同時に満たすkの値は存在しないから,③は直線である。 なお、③は,kの値を変えることで, 2直線 ①②の交点を通るいろいろな直線を表すが、 ①だ けは表さない。 練習 2直線x+5y-7=0, 2x-y-4=0 の交点を通り, 次の条件を満たす直線の方程式 81 をそれぞれ求めよ。 (1) 点(-3,5)を通る (2) 直線x+4y-60に (ア) 平行 (イ) 垂直 133
二直線の関係

Answers

sf+tg=0の形で使うこともありますが、両辺をtで割って、s/t=kとおくと、kf+g=0と1文字で表せるので普通はそちらを使います
ただし、kf+g=0では、f,gの交点を通る図形のうち唯一、もとの式でt=0のパターン、つまりf=0は表せないことに注意してください(g=0はk=0とすれば表せる)

yu

返答ありがとうございます。いくつか質問があるのですが、どういう時にこの式を使えばいいのか、また、どうしてこの式で答えを求められるのか知りたいです。再びすみません。

鯛のお造り

f(x,y)=0とg(x,y)が点P(p,q)で交わるとすると、Pはf上の点かつg上の点なので代入して成り立つ、すなわち、
 f(p,q)=0 かつ g(p,q)=0…①
が成り立ちます。
ここで、図形C:kf(x,y)+g(x,y)=0を考えると、①より
 kf(p,q)+g(p,q)=0
が成り立つ、すなわちPはC上の点でもあります。交点が複数ある場合も同様に成り立つから、Cはf=0とg=0の交点を全て通る図形となります。この考え方を束(そく)と言い、特にf,gが直線なら直線束、円なら円束と言います。(もちろん直線と円や、円と三次関数などでも成り立ちます)

以上の理由から、「2つの図形(大学入試ではおもに円か直線)の交点を通る図形を求めたいとき」に使えます。
大学入試では、
 ・2直線の交点を通る直線のうち~なもの
 ・2円の2交点を通る円のうち~なもの
 ・2円の2交点を通る直線(k=-1とすれば2次の項が消えて直線の方程式となる)
 ・円と直線の2交点を通る円のうち~なもの
のどれかであることが多いです。基本的に「~」の部分の条件を使ってkを求めます

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