数学
高校生
解決済み

解き方自体は把握しました。
ですが、なぜ二式を足すと交点を交わる直線が求まるのか分かりません

5/205/ 基本例題 78 2直線の交点を通る直線 2直線 2x+3y=7 る直線の方程式を求めよ。 128 ①, 4x+11y=19 ・・・・・・ ② の交点と点 (5, 4) を通 1p.115 基本事項 5, 基本 77 SOLUTION 直線の交点と点を通る方程式を求める問まもそも 解法の 2直線 f(x,y)=0,g(x,y)=0 の交点を通る直線 意味が よく分か らない 方程式 kf(x,y)+g(x,y)=0 (kは定数) を考える x, y で表される式をf(x, y) などと表す。 問題の条件は2つある。 加えると [1] 2直線 ①, ② の交点を通る [2] 点 (54) を通る 2点の そこで,まず,①,②の交点を通る直線(条件 [1]) を考え、次に,この直線が点 交点に (5,4)を通る(条件 [2]) ようにする。 なったりする 3章 解答 kを定数とするとき、次の方程式 11 別解 2直線 ①, ② の交点 の座標は (21) ③は, 2直線①, ② の交点を通 る直線を表す。 (1) (5, 4) よって,2点 (2,1),(5,4) を通る直線の方程式は k(2x+3y-7)+(4x+11y-19) 2 1-1/-1/(x-2) =0 Py-1=- ...... これで①②の交点を通る直線を ③点 (54) を通るとするとしてる すなわち 7 2 ③にx=5,y=4 を代入して LER JELP 15k+45=0 よって k=-3 これを③に代入すると -3(2x+3y-7) + (4x+11y-19)=0嵐中 整理すると |x-x-1=0 (INFORMATION 2直線の交点を通る直線 交わる2直線ax+by+c=0, ax+by+cz=0 に対して.. k(ax+by+c)+ax+by+c=0 (kは定数) ...... (*) は,kの値にかかわらず2直線の交点を通る直線を表している。 (ただし,直線 ax+by+c=0 は除く。) 2直線の交点(x,y) は, ax+by+c=0, ax+by+C2=0 を同時に満たす点であ るから, (*)はんの値にかかわらず成り立つ。 すなわち, (*)は2直線の交点を必ず 通る直線になる。 この考え方は直線以外の図形を表す場合にも通用するので,応用範囲が広い。 PRACTICE... 78 ③ 次の直線の方程式を求めよ。 と(_2 1)を通る直線 CHART O 10 11 19 7 3 19 4 x-y-1=0 直線

回答

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とある(x,y)の組み合わせが①と②を同時に満たすとすると、書き方が変になるけど①=②になる。

具体的に表すと、
2x+3y-7=4x+11y-19
整理して、
2x+8y-12=0

この式は、少なくとも①と②の交点である(2.1)を通る、すなわち(x,y)=(2,1)を満たす式の一つである、と言えます。

つまり、「①と②を足したらその交点、今回の場合(2,1)を通る式が求まる」と言うより「①と②を足した式はその交点、今回の場合(2,1)を通る式である」となります。

で、なぜkが出てきたのかが分からないと思うのですが。

①より、
2x+3y-7=0 の両辺にkを掛けると、
k(2x+3y-7)=0 となります。
これと、②の式を足して、その画像の③になります。

そして、①と②の交点である(x,y)=(2,1)のとき、
当然2x+3y-7=0、4x+11y-19=0なので、
③は、0+k×0=0になります。

ここがポイントなのですが、(x,y)=(2,1)であれば、kがどんな数を取ろうとも必ず③は成立すると言うことです。
それはつまり、③は①と②の交点である(2,1)を通る全ての式をkを用いて表せる、ということです。
(ただし、例外としてkを掛けた式、今回の場合2x+3y-7=0という式だけは表せません)

これが、kを使って二式を足した理由であり、二式の交点を通る直線が求められる理由です。

これを言うのはあれなのですが、あまり深く考え過ぎないことも数学のコツなのかな、と。

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