Follow Us!!:

アプリなら、たくさんの便利な機能が無料で使える!
今すぐアプリをダウンロードして、もっと自由に学ぼう!

履歴の確認
お気に入り・フォローの登録
通知の受け取り
ファイルの作成・追加・複製
メモの作成・確認
モチベボードの投稿
App StoreからダウンロードGoogle Playで手に入れよう
運営会社お問い合わせ利用規約プライバシーポリシー
YouTube利用規約

© 2025, okke, Inc.

直線束

概要

平行でない 直線

を考えたとき、 これらの交点を通る直線 は、実数 を用いて、

もしくは

と表せる。( も も だと、直線にならないので不適)

どっちを使うかは結構好みが分かれるが、以下のような長所と短所があるので注意が必要。うどんかそばか、くらいは悩ましい。

の長所:未知数が つのみ

の短所: を表すことはできない(それ以外の「交点を通る直線」は表せる)

の長所:全ての「交点を通る直線」を表せる(, とすれば、 も表せる)

の短所:未知数が つ発生する

例

直線

の交点と、点 を通る直線を求める。このとき、直線

は点 を通らないので、求める直線は、上の を使って、 実数 を用いて、

と表される( はこの形で表せないので、断っておく必要)。

これに を代入すると、 となるので、求める直線は、

となる。

証明

(お断り:直感的に、式でゴリゴリに示してみますが、 スマートな証明は例えばKoga Masakiさんの「束の原理」の動画を参照!)

直線を、以下のようにおく。

これらが平行でなく交点を持つとすると、

このとき、まずは の式、つまり

で表せる直線の集合と、 と の交点( とおく)を通る、 以外の全ての直線の集合が一致することを示す。

【】まず、 の直線は必ず を通ることを示す。

を とおくと、 上にあるので、

が成り立つ。よって、 の左辺に を代入すると、

となり、 の直線は必ず を通る。

【】逆に、 を通る 以外の全ての直線は、 の形で表せていることを示す。

上より の直線は を通ることはわかっているので、 を動かすことにより、 軸に垂直な直線も含めて、 の直線が と異なる全ての傾きを表すことができることを示せばOK。

(i) のとき(← を の形にできないので場合分け)、

と仮定すると、 となるが、 より と が同時に になることは無いので、矛盾。よって、 となり、 と同値。このとき、 の式は、

となり、傾きが存在しない、 軸に垂直な直線を表すことになる。

(*) より、。

また より、 はこのとき 軸に垂直な直線とはならない。

(ii) のとき(これはつまり、 が (存在すれば)以外の値のとき)、

の式は、

となる。 と仮定すると、 の傾きは

となり、 を考えると、 の値を 以外で調節することで、 以外(つまり の傾き以外)の全ての値をとることが出来る。

他方、 とすると、 より なので、 は 軸に垂直な直線となり、傾きは存在しない。このとき の傾き は、

となり、 の値を調節することで全ての値をとることが出来る。

以上(i)(ii)より、【】は示される。

よって【】より、 の式で表せる直線の集合と、 と の交点( とおく)を通る、 以外の全ての直線の集合が一致する。

また、 の式の場合、つまり

については、

(iii) のときは、条件より、 となり、 なので を表す。

(iv) のときは、両辺を で割ると の式に帰着し、 と の交点( とおく)を通る、 以外の全ての直線を表す。

よって(iii)(iv)より、この直線の式 は、 と の交点( とおく)を通る全ての直線を表す。

タグ

関連動画

12:05
高校数学Ⅱ なぜ kf+g=0 が2直線の交点を通る直線を表すのか高校数学さいた塾
25:28
【数学Ⅱ 図形と方程式10 直線⑦】2直線の交点を通る直線達は、一般形で表すことができます。ワッショイ高校数学
11:08
高校数学Ⅱ 2直線の交点を通る直線 直線群 kf+g=0 とーっても便利な公式!高校数学さいた塾
5:36
2直線の交点を通る直線(曲線束)の解き方をマスターしよう!【高校数学Ⅱ 図形と方程式】数学の部屋数学の部屋【高校・大学入試数学の授業動画】
1:34
定点を通る直線の方程式【高校数学】図形と方程式#12超わかる!高校数学 II・B

関連用語

2つの円の交点を通る円・直線