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(1)
まず、Pの座標を求めます。
Pのy座標は5で、それを通る直線ℓはy=x-6なので、
5=x-6
x=11
よって、Pの座標は(11,5)
次に、Qの座標を求めましょう。そのために、ΔAPQの面積20を使っていきます。
Aから線分PQに垂直の線を引き、交点をOとしておきます。
この時、ΔAPQは
PQ*AO/2=20
となります。(三角形の面積の公式)
AOとは、y座標0と5を結んだ線なので、高さは5と言えます。
上の式のAOに5を代入してみます。
PQ*5/2=20
PQ=8
最初に求めたPの座標は(11,5)でしたね。
x座標の11を使います。
PQは、x軸と並行に移動する直線なので、Qのx座標は、Pのx座標11から左方向に8動かした場所だとわかります。
よって、Qのx座標は(3,5)です。
最後に、直線mを求めましょう。
直線mを通るA(6,0)とQ(3,5)を使います。
x座標が6→3、y座標が0→5なので、[変化の割合=(yの増加量)/(xの増加量)]という公式を使って、
変化の割合=5/-3
変化の割合=-5/3
これが、直線mの傾きです。
次に、切片を求めます。
一次関数の公式に代入して考えましょう。
y=ax+b (aが傾き、bが切片です)
y=-5/3x+b
xとyに、AもしくはQの座標をそれぞれ入れます。Aでやってみます。(AとQどちらでも構いません)
0=(-5/3)*6+b
0=-10+b
b=10
よって、直線mの式は、
y =-5/3x+10
(2)
①
ΔABCを、底辺AC、高さをBOとしておきます。(Oは、さっきと同じようにAC⊥BOとなるような直線を描いたときの交点です)
BO(ΔABCの高さ)は、(Oのx座標4)-(Bのx座標1)=3です。
その時、
AC*BO/2=6
AC*3/2=6
AC=4
Aのy座標3から下に4下げた-1が、Cのy座標です。(上に4上げても面積は正しいですが、本文中に[直線mの傾きが負で]とあるので、今回の場合は除外されます)
よって、y(4,-1)
最後に、B(1,2)→C(4,-1)の[変化の割合=(yの増加量)/(xの増加量)]で、
変化の割合=3/-3
変化の割合=-1
切片は、
y=ax+b
y=-x+b
2=-1+b
b=3
よって、直線mの式は
y=-x+3
②
ΔABCが9になる時の直線mを全て求めます。
ここで、(2)①の途中でも言いましたが、
「Aのy座標3から下に4下げた-1が、Cのy座標です。(上に4上げても面積は正しいですが、本文中に[直線mの傾きが負で]とあるので、今回の場合は除外されます)」
ここの部分を、上にも下にも動かす作業をすればいいんです。
やってみましょう。
AC*BO/2=9
AC*3/2=9
AC=6
Aのy座標3から、上にも下にも6動かします。
(↑)3+6=9 C(4,9)
(↓)3-6=-3 C(4,-3)
[変化の割合=(yの増加量)/(xの増加量)]で傾きを求めます。
(↑)B(1,2)-C(4,9)=-7/-3=7/3
(↓)B(1,2)-C(4,-3)=5/-3
切片を求めます。
(↑)
y=ax+b
y=7/3x+b
2=7/3+b
b=-1/3
(↓)
y=ax+b
y=-5/3x+b
2=-5/3+b
b=11/3
よって、直線mの式は
(↑)y=7/3x-1/3
(↓)y=-5/3x+11/3
となります。
わからないところがあったら聞いてください。