点と直線の距離

よく知られた点と直線の距離を求める公式
点\({\rm{A}}(\alpha,\beta)\)と, 直線\( \ell: ax+by+c=0 \)の距離\( h \)は, 次の通りである. $$h=\displaystyle\frac{\mid a\alpha+b\beta+c\mid}{\sqrt{a^2+b^2}}$$
を2通りの方法で証明する.
1つ目は,三角形の面積を用いる方法であり, 2つ目は,ベクトルの内積を用いた方法である.
ベクトルを使った証明で使用される事実のうち

ベクトル\((a,b)\)は, 直線\(\ell:ax+by+c=0\)の法線ベクトルである.

という事実については, 補題として証明を紹介している.


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