直線の方程式の基本的な求め方 この記事では、一番基本となってくるパターンをもとに問題を解いていきます。 それは、 「通る1点と傾きが与えられた場合」 です! 先ほどの問題で言う(2)ですね。 ではまず一般的に見ていきましょう。 例題. 【1次関数】2点を通る直線の式の求め方がわかる3ステップ | Qikeru：学びを楽しくわかりやすく. 点 $(x_1, y_1)$ を通り、傾きが $m$ の直線の方程式を求めよ。 途中まで中学数学と同じ方法で解いていきます。 傾き $m$ の直線は、$$y=mx+b ……①$$と表すことができる。 ①が点 $(x_1, y_1)$ を通るので、$$y_1=mx_1+b ……②$$ ここで、 ①-②をすることで $b$ を消去することができる! ( ここがポイント!) よって、①-②より、$$y-y_1=m(x-x_1)$$ 解答の途中でオレンジ色ののアンダーラインを引いたところの発想が、高校数学ならではですよね^^ 今得られた結果をまとめます。 (直線の方程式の公式) 点 $(x_1, y_1)$ を通り、傾きが $m$ の直線の方程式は、$$y-y_1=m(x-x_1)$$ ではこの公式を用いて、さきほどの問題を解いてみましょう。 (2) 傾きが $3$で、点 $(1, 2)$ を通る 【別解】 公式より、$$y-2=3(x-1)$$よって、$$y=3x-1$$ 非常にスマートに求めることができました♪ スポンサーリンク 直線の方程式(2点を通る)の求め方 では次は、最初の問題でいう(3)のパターンですが… 公式を覚える必要は全くありません!! どういうことなんでしょう… 問題を解きながら見ていきます。 (3) 2点 $(2, -1)$、$(3, 0)$ を通る 直線の方程式の公式より、$$y-0=\frac{0-(-1)}{3-2}(x-3)$$ よって、$$y=x-3$$ いかがでしょうか。 傾きの部分に分数が出てきましたね。 ここの意味が分かれば、先ほどの公式を使うだけで求めることができますね。 それには傾きについての理解が必須です。 図をご覧ください。 「傾きとは変化の割合」 であり、$$変化の割合=\frac{ y の増加量}{ x の増加量}$$でした。 つまり、 通る $2$ 点が与えられていれば、傾きは簡単に求めることができる、 というわけです! 傾きを求めることができたら、通る $1$ 点を選び、直線の方程式の公式に代入してあげましょう。 直線の方程式(平行や垂直)の求め方 それでは最後に、「平行や垂直」という条件はどのように扱えばいいのか、見て終わりにしましょう。 問題.
基礎知識 ここでは 空間における直線の方程式 について解説します。 空間における直線の方程式は、学習指導要領には含まれていないにも関わらず大学入試問題で必要となることがあります。 教わっていないとしても、すでに教わっている知識のみで空間における直線の方程式を導出することは可能ですので、大学側はそのような人材を求めているということなのでしょう。 初見では面食らってしまって手も足も出ない可能性がありますが、成り立ちさえ知っていれば簡単に対処できるものなので、ぜひ学習しておきましょう。 空間における直線の方程式 空間上の2点 を通る直線の方程式は 空間における直線の方程式の証明 マスマスターの思考回路 空間内の直線 上に点 をとると、媒介変数 を用いて、 ここで、点 点 とし、直線 上の点 の座標を として、上式を成分表示すると、 よって、連立方程式 (1) から媒介変数 を削除した結果が、空間における直線の方程式になります。 ここで、 より、(1)式は となるので、空間における直線の方程式は、 であることが証明されました。 空間における直線の方程式の説明の終わりに いかがでしたか? ベクトルに関する基本的な理解さえあれば、空間における直線の方程式は簡単に導くことができることがおわかりいただけたかと思います。 空間における直線の方程式は指導要領に含まれていないので、 この公式を使用することのないようにしてください。 その場で証明すれば使用して構わないとは思いますが、証明することが必要ならば公式自体はそもそも覚えていなくても問題ありませんね? このことについて、詳しくは下の記事をご覧ください。 数学の公式は丸暗記しちゃダメ!公式は覚えるものではなく「証明」して作るものです 繰り返しになりますがこの公式は覚えずに、 導出方法自体を覚えておく ことにしておきましょう。 【基礎】空間のベクトルのまとめ
直線\(AB\)上に点\(P\)があるとき、ベクトル\(\overrightarrow{AP}\)はベクトル\(\overrightarrow{AB}\)の実数倍で表すことができる。 $$\overrightarrow{AP}=s\overrightarrow{AB}\ (sは実数)$$ これを位置ベクトル\(\overrightarrow{p}\)について解くと 成分表示で考えると、 $$y-4=-\frac{3}{2}x$$ となるので、これは2点\(A, B\)を通る直線を表していることがわかる。 Q. ベクトル方程式\(|\overrightarrow{p}-\overrightarrow{a}|=\sqrt{2}\)を満たす点\(P\)の位置ベクトル\(\overrightarrow{p}\)が描く図形を図示せよ。ただし、\(\overrightarrow{a}=\begin{pmatrix}2\\ 2\\ \end{pmatrix}\)とする。
<問題> <略解> <授業動画> 「やり方を知り、練習する。」 そうすれば、勉強は誰でもできるようになります。 机の勉強では、答えと解法が明確に決まっているからです。 「この授業動画を見たら、できるようになった!」 皆さんに少しでもお役に立てるよう、丁寧に更新していきます。 受験生の気持ちを忘れないよう、僕自身も資格試験などにチャレンジしています! 共に頑張っていきましょう! 中村翔(逆転の数学)の全ての授業を表示する→
こんにちは、ウチダショウマです。 今日は、中学生でも習う 「直線の方程式」 について、 数学Ⅱの図形と方程式ではどんな知識を得られるのか 、スッキリ解説しようと思います。 主に、2点を通る場合の公式の証明や、平行・垂直な場合の傾きの求め方を解説していきますが、 ポイントは 「いかに速く求められるか」 です! 目次 【復習】直線の方程式(1次関数) まず、「直線の方程式」などという少し難しい表現をしていますが、ようは $ 1$ 次関数 です!! つまり、がっつり中学数学の範囲ってことですね。 なのでさっそくですが、復習がてら問題を解いてみましょう! 問題. 二点を通る直線の方程式 空間. 次の直線の方程式を求めよ。 (1) 傾きが $2$で、$y$ 切片が $1$ (2) 傾きが $3$で、点 $(1, 2)$ を通る (3) 2点 $(2, -1)$、$(3, 0)$ を通る まずは中学校で習う方法でいいので、正確に解いてみましょう♪ では解答です! 【解答】 直線の方程式を $y=ax+b$ とおく。 (1) 条件より、$a=2, b=1$ なので、$$y=2x+1$$ (2) 条件より、$a=3$であるから、$$y=3x+b$$ 点 $(1, 2)$ を通るので、$x=1, y=2$ を代入して、$$2=3+b$$よって、$b=-1$ なので、$$y=3x-1$$ (3) 2点 $(2, -1)$、$(3, 0)$ を通るので、代入して、$$\left\{ \begin{array}{ll} -1&=2a+b \\ 0&=3a+b \end{array} \right. $$ 連立方程式を解くと、$a=1, b=-3$ より、$$y=x-3$$ (終了) たしかに、中学数学の知識でも求めることは可能です。 可能ですが… 時間がかかる!!!めんどくさい!!! こう感じた経験はありませんか? 数学において一番重要なのは、言わずもがな正確性です。 ウチダ ですが、 次に重要となってくるのが 「スピード」 です。 よって、効率良くできるところは突き詰めていきましょう。 具体的にどこがめんどくさいかというと… $y=ax+b$ と $a, b$ を用いてわざわざ表さなくてはならない 通る $2$ 点が与えられたとき、連立方程式を解かなくてはならない この $2$ つだと思いますので、次の章では これらの悩みを実際に解決していきたいと思います!
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