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最短距離の量は保存されるか

xy平面に直線と円があり、その最短距離は、直線上の点p、円上の点qのときとする。直線と円をそれぞれx軸方向にa倍、y軸方向にb倍した図形の最短距離は、点p、点qをそれぞれx軸方向にa倍、y軸方向にb倍した点の距離になるかどうか。  図形の性質から、そうなる、そうならない、とわかりやすい説明が付かないか考えています。よろしくお願いします。

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  • ベストアンサー
  • Mr_Holland
  • ベストアンサー率56% (890/1576)
回答No.2

 #1さんと同様に、a ≠ b のときは保存されないと思います。  無限大を使った次のような説明はいかがでしょうか。  原点を中心に持つ単位円と 直線y=mx+n (m≠0、n>0) があるとします。  (ちなみに、このときの最短距離は、d=n/√(m^2+1) -1 となります。)  さて、ここでx軸方向だけにa倍し、その倍率を無限大にします。(a→∞)  このとき、点pと点qは、a→∞ に伴い、無限大の距離に引き離されます。  他方、拡大された楕円と直線との最短距離を結ぶ線分は限りなくy軸に近づき、その最短距離は n-1 に収束します。  従って、a→∞ に伴い、点p、点qの距離は無限大に発散するのに対し、拡大された楕円と直線との最短距離は有限値に収束するので、両者の距離は保存しないという説明です。  いかがでしょうか。

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質問者

お礼

返事が遅くなりました。 最小値だった値が、a倍することで、最小値でなかった値より 大きくなり、いずれは必ず逆転するということですね。 言われてみればその通りですね。 丁寧にありがとうございました。

その他の回答 (1)

  • Tacosan
  • ベストアンサー率23% (3656/15482)
回答No.1

a ≠ b ならなりません. 直角が保存されないので.

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