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数学 高校生

星マークつけたところが、Pが直線m上にあることがわかるとどうして直線nは2点Q、Rを通ることが分かるのかが分かりません。 分かりやすく教えてください🙇‍♀️

142 基本 例 88 線対称の点、直線 直線x+2y-30 を!とする。 次のものを求めよ。 (1) 直線lに関して 点P(0, -2) と対称な点Qの座標 (2) 直線lに関して, 直線 m:3x-y-2=0 と対称な直線nの方程式 p.141 基本事項 重要 89 基本111 PQl 重要 例 xy 平面」 とき, A 指針 (1) 直線 l に関して、点Pと点Qが対称 (2) 直線に関して, 直線と直線nが対称 であるとき 次の2つの場合が考えられる。 ① 3 直線が平行 (m/l/n)。 ②2 3直線l,m, nが1点で交わる。 本間は, 2 の場合である。 右の図のように, 2直線lの交点をRとし, Rと異なる m 線分 PQ の中点が上にある 指針 2 m L e P n R 直線上の点Pの, 直線 l に関する対称点をQ とすると, 直線 QR が直線となる。 (1)点Qの座標を (p, g) とする。 解答 直線PQ は l に垂直であるから g+2. Q(p,q) ■ 直線 l の方程式から 解答 042(-1/2)--1 3 ゆえに 2p-q-2=0 ① 2 線分 PQ の中点 (1/3.222) は g-2 0 3 x 直線 l 上にあるから 25-20 P 2+2.9-2-3-0 384 p+2g-10=0 ②する 50=VD-z OSH 2 ゆえに 14 18 ① ② を解いて カニ 5,g= よって Q 14 18で 5 5 (2)l, m の方程式を連立して解くと x=1,y=1 ゆえに 2直線 l m の交点R の座標は (1,1) また、点Pの座標を直線の方程式に代入すると 3・0-(-2)-2=0 となるから、点Pは直線上にある。 よって、直線n は, 2点 Q R を通るから,その方程式は (1-1)(x-1)-(1-1)(x-1)=0 1 3 y=-x+ 02* 2 131 の検討の公式を 利用すると,点Pを通り lに垂直な直線の方程 は 2(x-0)-(y+2)=0 点 Qはこの直線上にあ るから 2p-q-2=0 とすることもできる。 y m n/ (1.1) R 3 2 0 3 P-2 1 7 (x2,ya 2点(x1,yi), を通る直線の方程式は (y2-y1)(x-x1) 整理して 13x-9y-4=0 (x-x) (y-y)=0 )+46 +20 練習 点P(1,2), 直線l:3x+4y-15=0, m:x+2y-5=0がある。 ② 88 (1) 直線 l に関して, 点P と対称な点 Qの座標を求めよ。 (2)直線lに関して,直線と対称な直線の方程式を求めよ。 p.147 EX59

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数学 高校生

この問題の一般性を失わないという言葉の意味と、 この問題の計算過程をなるべく分かりやすく教えていただきたいです

基本 例題 87 座標を利用した証明 (2) 000 △ABC の各辺の垂直二等分線は1点で交わることを証明せよ。 基本 74 139 指針 p.123 基本例題 74と同じように,計算がらくになる工夫をする。1000 2 対称に点をとる 座標の工夫 ① 座標に0を多く含む この例題では、各辺の垂直二等分線の方程式を利用するから、 各辺の中点の座標に分 X 数が現れないように, A (2a,26),B(-2c,0), C(2c, 0) と設定する。 なお,本間は三角形の外心の存在の, 座標を利用した証明にあたる。 ∠Aを最大角としても一般性を失 解答わない。このとき, ∠B<90° ∠C <90° である。 YA A(2a, 2b) 直線 BC をx軸に、辺BCの垂直 二等分線をy軸にとり, △ABC の頂点の座標を次のようにおく。 N \M K B C 注意 間違った座標設定 例えば, A(0, 6), B(c, 0), C (-c, 0) では,△ABC は二等辺三角形で, 特別な 三角形しか表さない。 座標を設定するときは, 3 章 13 -2c OL 2cx A(2a, 2b), B(-2c, 0), C(2c, 0) 一般性を失わないように しなければならない。 ただし a≥0, b>0, c>0 また,∠B<90° ∠C < 90° から, a≠c, aキーcである。 更に,辺BC, CA, ABの中点をそれぞれL,M,Nとす ると,L(0,0),M(a+c, b), N(a-c, b) と表される。 辺 AB の垂直二等分線の傾きを とすると, 直線 AB の b b atc a+c 傾きは =-1 より 証明に直線の方程式を使 用するから, (分母) = 0 とならないように,この 条件を記している。 =/ 0-26 b -2c-2a a+c 直線の方程式、2直線の関係 であるから,mo ( m=- atc b よって,辺ABの垂直二等分線の方程式は y-b=--b a+c (x-a+c) 点N (a-c, b)を通り, 傾き - atc の直線。 b すなわち y=-atc a²+b²-c² 6x+ ① a-c 辺 AC の垂直二等分線の方程式は,①でcの代わりに a+b2-2 辺 ACの垂直二等分線 -cとおいて y=-b x+ 2直線 ①②の交点をKとすると,①②のy切片はと a²+b²-c² b a-c ACに垂直で,点 M(a+c, b) を通るから, ①でcの代わりに - c は,傾き の直線 もに a²+b²-c² であるからK(0, b 点Kは, y 軸すなわち辺BCの垂直二等分線上にあるから, △ABC の各辺の垂直二等分線は1点で交わる。 とおくと,その方程式が 得られる。 練習 △ABCの3つの頂点から,それぞれの対辺またはその延長に下ろした垂線は1点 線が交わる点を 三角形の垂心という)。

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