Math Problem Statement

直線L,Mはそれぞれy=3x,y=1/3xのグラフです。また、点P,Qは、それぞれ直線L,M上の点で、直線PQはx軸に垂直で、交わった点をRとします。点Pのy座標が18のとき、次の問いに答えなさい。

Solution

問題を解きます:

1. 点 PP の座標

直線 LL の式は y=3xy = 3x であり、点 PPyy-座標が 18 です。これを用いて、点 PPxx-座標を求めます。

y=3xy = 3x 18=3x    x=618 = 3x \implies x = 6

したがって、点 PP の座標は P(6,18)P(6, 18) です。


2. 点 QQ の座標

QQ は直線 MM 上の点で、直線 PQPQxx-軸に垂直であることから、点 PPQQxx-座標は等しい(つまり、QQxx-座標も 6)。
直線 MM の式は y=13xy = \frac{1}{3}x です。この xx-座標を代入して、点 QQyy-座標を求めます。

y=13xy = \frac{1}{3}x y=136=2y = \frac{1}{3} \cdot 6 = 2

したがって、点 QQ の座標は Q(6,2)Q(6, 2) です。


3. 点 RR の座標

直線 PQPQxx-軸に垂直なので、点 RRPQPQxx-軸の交点です。よって、点 RRxx-座標は PPQQxx-座標と同じく 6 で、yy-座標は 0 です。

R(6,0)R(6, 0)


まとめ:

  • PP の座標:(6,18)(6, 18)
  • QQ の座標:(6,2)(6, 2)
  • RR の座標:(6,0)(6, 0)

質問例:

  1. PQPQ の長さを求めますか?
  2. この問題を図形的に解説しましょうか?
  3. 傾きが垂直になる条件を説明しますか?
  4. 他の yy-座標の条件で同様の問題を解きますか?
  5. RR の周囲に追加条件を設定した場合の応用を知りたいですか?

Tip: 傾きが aabb の2直線が垂直である条件は ab=1a \cdot b = -1 です!

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Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Coordinate Geometry
Linear Equations
Slopes of Perpendicular Lines

Formulas

Equation of a line: y = mx + c
Perpendicular lines slope condition: m1 * m2 = -1

Theorems

Perpendicular Line Slope Condition

Suitable Grade Level

Grades 9-10