• 締切済み

ベクトルについて

問題 (a,b)≠(0,0)とする (1)xy平面上の任意の直線の式はax+by+c=0の形で表せることを示せ (2)逆に、xy平面で、ax+by+c=0を満たす点(x、y)の集合は直線を表すことを示せ (3)直線L:ax+by+c=0とベクトル(a,b)(←ベクトルの成分表示がうまくいきません。申し訳ないです。上がaで、下がbって事です) (1)は分かりますが、その逆の(2)、(3)が分かりません。教えて下さい。

みんなの回答

  • koko_u_
  • ベストアンサー率18% (459/2509)
回答No.2

(2)について。 「(x, y) の集合が直線を表す」とは結局、何を論証すればよいかを考えましょう。 (3)内容不明

  • solLight
  • ベストアンサー率47% (30/63)
回答No.1

関連するQ&A

  • 勾配ベクトルについて

    勾配ベクトルと方向微分についての問題です。(2変数の場合) 平面状の点(x0、y0)と直線ax+by=cの距離dは d=|ax0+by0-c|/√a^2+b^2  ・・・★  となる事を示す。 直線ax+by=cを平面z=ax+byの等高線(高さc)と考えるとき、 (x0、y0)を通り、ax+by=cに平行な直線は ax+by=(1) であるので、2つの等高線 ax+by=cと ax+by=(1)との高さの差(正の値)は(2)となる。 2変数関数 ax+byの勾配ベクトルの大きさ(3)は(4)を表すから、点(x0、y0)と直線ax+by=cの距離をdとすれば、 (3)=(6)/(5)となる。 これにより★が成り立つ。 (4)には言葉が、それ以外は数式が入るようです。 どなたか、よろしくお願いします!!

  • 点と直線の距離をベクトルで証明

    以前同じ問題で質問しましたが、また疑問点がでてきたので、質問します。問題は、 点P(x0,y0)と直線l:ax+by+c=0の距離dは、次の式で与えられることをベクトルを用いて示せ。 d=|ax0+by0+c|/√(a^2+b^2) Pから直線lへ垂線を下し直線lとの交点をH(x1,y1)とするHP→(HPベクトルをこのように書きます、お願いします。)=(x0-x1,y0-y1),直線lの法線ベクトルn→=(a,b)はどちらも直線lに垂直だから、 HP→//n→である。したがって、 HP→・n→=|HP→||n→|cos0°= |HP→||n→|。または HP→・n→=|HP→||n→|cos180°= -|HP→||n→|・・・(1) より|HP→・n→|=|HP→||n→|よってd=|HP→|=|HP→・n→|/|n→|= |a(x0-x1)+b(y0-y1)|/√(a^2+b^2) =|ax0+by0-(ax1+by1)|/√(a^2+b^2) 点Hは直線l上の点であるから、 ax1+by1+c=0 よってc=-(ax1+by1) ゆえにd=|ax0+by0+c|/√(a^2+b^2) 疑問があるのは(1)のところで、1つは法線ベクトルは2つあるか? 2つめは、法線ベクトルに対して直線の反対に点Pがあるときに HP→・n→=|HP→||n→|cos180°が成立するか? 添付した図で教科書にはP? やn→?は描かれていませんでした。 自分の考えがまちがっていたら訂正お願いします。

  • ベクトル解析

     3つのベクトルa=(1,1,1)、b=(2,3,4)、c=(3,2,α)が同一平面内にある時のαの値を求めたいと思います。  私は平面を、 ax+by+cz=1 とおいて、ベクトルa,bを上式に代入してa,bを消去し、 (2+c)x-(1+2c)y+cz=1 としてみました。  しかし、ここからどのような操作をしてよいか分かりません。方針自体が間違っているのでしょうか。  解き方をご存知の方、教えてください。よろしくお願いします。

  • ベクトル空間(大学レベル)

    3次元ベクトル空間において、平面 P : x-y+z+1=0 と直線 L : 2(x-1)=-y=-z を考える。 (1)平面を張る2つの線形独立なベクトルa1,a2, 直線を張るベクトルa3を求めよ。 (2)任意の点を直線Lと平行に平面P上へ射影する線形変換を表す行列Aを求めよ。 (3)任意の点を平面Pと平行に直線L上へ射影する線形変換を表す行列Bを求めよ。 (1)はa1=(1,1,0) a2=(1,0,1) a3=(1,-2,-2) と解がでたのですが(2)と(3)が分かりませんでした。 解が分かる方は解法を教えて頂きたいです。

  • 方向ベクトル 接線の方程式

    (1)直線2x+y=0の方向ベクトルはk(a,b)である(kは任意の実数)。a,bの値を求めよという問題なのですが、どうすればいいでしょうか? 直線ax+by+c=0の方向ベクトルは、 (b, -a) または (-b, a) を覚えるしかないのでしょうか? (2)関数y=x^3-4x+8のグラフ上の、x=2に対応する点における接線の方程式を求めてください。 よろしくお願いします。

  • 空間ベクトルなのですが・・・

    1. 3点、A(2,5,1)、B(0,3,7)、C(6,0,4)があ    り、点Dを選び、四角形ABCDが平行四辺形にしたいのですが、    Dの座標をどのように設定したらいいのでしょうか? 2.次の三点が一直線上にあるように定数、a,bの値を定めよ。   (-3,2,-1)、(2,-5,3)、(a,b,-5) 3.aベクトル=(-2,-1,3)、bベクトル=(1,3,2)   のとき、次の2式を同時に満たすベクトル、   xベクトル、yベクトルの成分を求めよ。   3x+y=a,7x+3y=b (ベクトル記号“→”は省略してます) ご回答の方、お願い致します。 **************** 4.平面ax+2y-z=6と次の方程式で   あらわされる直線が平行となるように定数aの値を定めよ。   x=1-t,y=-1+5t,z=4+7t   この問題については、自分、法線ベクトルを用いてやったら、できたのですが、なぜ、平行なのに、法線ベクトルを使うのでしょうか? よくわかりません、教えてください。

  • ベクトルでもこの証明をやったのですが・・・

    点(x1,y1)と直線ax+by+c=0との距離dは、 次の式で与えられることを証明せよ。    |ax1+by1+c| d=────────────    √(a^2+b^2) ベクトルの範囲での証明でもあった気がするのですが・・・。

  • ベクトルの証明

    直線Ll:ax+by=cについて次のことを示せ ・lはn(→)=(a,b)と垂直である ・点P(x0,y0)とlとの距離は√(a^2+b^2)分の|ax0+by0-c|で与えれる 下の問題は、距離がどのように求められるものなのかがはっきりわからず困っています。よろしくお願いします!

  • ベクトルの回転について

    はじめまして。 以下のような問題について大学1年生の弟から質問されたのですが、 答えに自信がありません。どうか皆様のお力をお貸しください。 三次元空間上にベクトルA(ax,ay,az)、B(bx,by,bz)がある。 このAがBと平行になるような計算をしたい。 自分なりの考えは以下の通りです。 1.z座標を無視して、xy平面上のベクトルとして考え、成す角θzを求める θz=ArcCos{<A,B>/|A||B|} |A|=√ax^2+ay^2 |B|=√bx^2+by^2 <A,B>=ax×bx+ay×by 2.x座標を無視して、xy平面上のベクトルとして考え、成す角θxを求める θx=ArcCos{<A,B>/|A||B|} |A|=√ay^2+az^2 |B|=√by^2+bz^2 <A,B>=ay×by+az×bz 3.y座標を無視して、xy平面上のベクトルとして考え、成す角θyを求める θy=ArcCos{<A,B>/|A||B|} |A|=√ax^2+az^2 |B|=√bx^2+bz^2 <A,B>=ax×bx+az×bz 4.z軸回転させる。このとき、z軸回転させた座標をzAx、zAyとする。 zAx=ax Cosθz-ay Sinθz zAy=ax Sinθz + ay Cosθz 5.次にx軸回転させる。このとき、x軸回転させた座標をxAy、xAzとする。 xAy=zAy Cosθx-az Sinθx  xAz=zAy Sinθx + az Sinθx 6.次にy軸回転させる。このとき、y軸回転させた座標をyAx、yAzとする。  yAz=xAz Cosθy-zAx Sinθy yAx=xAz Sinθy + zAx Cosθy 7.求まったyAx、zAy、yAzを成分とする、ベクトルはBと平行である。(終了) うろ覚えですが、軸回転は順番によって全く違った回転をしてしまうというのを昔勉強したような気がするのですが、今回の場合は特にそういった問題は関係ないのでしょうか? また、それぞれの平面ごとになす角を求め、3つのなす角を使った回転を行ないましたが、 θ=ArcCos{<A,B>/|A||B|} |A|=√ax^2+ay^2+az^2 |B|=√bx^2+by^2+bz^2 <A,B>=ax×bx+ay×by+az×bz といった風に、一気に求めたθを用いて回転させる方法はありませんでしょうか? (AとBの外積で出てくる値が回転軸になるような・・・・?) 宜しくお願いします。

  • ベクトルの問題です (海上保安大)

    2直線 L1: (x+1)/ 2 = (y-1) / (a-2) = Z L2:(x-4)/3 = (y+2)/-2 = (z-3) / 2 が交わるように定数aを定めよ (2)(1)の2直線L1,L2を含む平面の方程式を求めよ。 ⇔ (1)はL1の式に対して=t、L2の式に対して=sとおいて x=という形を、L1、L2に互いに作り、 それを整理したら、aが上手にもとまりました。 答えはa=1。 (2)が解りませんでした。 (2)は解答によると、平面の方程式をまずax+by+cz+d=0とおくと L1上の点(-1,1,0) L2上の点(4、-2.3) L1とL2との交点(1.0,1)は平面上の点であるから、 -a+b+d=0 ,4a=2b+3c+d=0 , a+c+d=0 これより、 c=-4, b=-d, a=0 よって求める平面は y+z-1=0となる。 (2)なんですが、ものすごい基本的な事だと思うのですが、 L1とL2との交点(1.0、1)はどのようにしたら求まったのでしょうか???>_< 他はすべて理解したのですが、、この部分だけできませんでした。。 どなたかおしえてください!!