点と座標

数直線上の点と実数を対応させる.

点\({\rm{P}}\)に実数\(a\)が対応するとき, \(a\)を点\({\rm{P}}\)の座標といい, \({\rm{P}}(a)\)と表す.

原点\({\rm{O}}\)と, 点\({\rm{P}}(a)\)の間の距離は, $$ {\rm{OP}}=|a| $$ であり, 2点\({\rm{A}}(a), {\rm{B}}(b)\) の間の距離は, $$ a\leq b \mbox{のとき}{\rm{AB}}=b-a $$ $$ a> b \mbox{のとき}{\rm{AB}}=a-b $$ なので,まとめて次のように書ける: $${\rm{AB}}=|b-a|=|a-b|.$$
次に内分点と外分点の座標についての結果を紹介する.
2点\({\rm{A}}(a), {\rm{B}}(b)\)に対して,

線分\({\rm{AB}}\)を\(m:n\)に内分する点\({\rm{P}}(p)\)の座標は $$p=\frac{na+mb}{m+n},$$

線分\({\rm{AB}}\)を\(m:n\)に外分する点\({\rm{Q}}(q)\)の座標は $$q=\frac{-na+mb}{m-n}$$ である.



次に平面上の点について考えよう.
点\({\rm{O}}\)を原点とする座標平面上に2点 \({\rm{A}}(x_1,y_1)\),\({\rm{B}}(x_2,y_2)\) をとる.
2点\({\rm{A}}, {\rm{B}}\)の距離は, 三平方の定理から, $${\rm{AB}} =\sqrt{(x_2-x_1)^2+(y_2-y_1)^2} $$ と求められる. 特に原点からの距離は, $${\rm{OA}} =\sqrt{x_1^2+y_1^2} $$ と表される.
次に内分点と外分点の座標についての結果を紹介する.
2点\({\rm{A}}(x_1,y_1)\),\({\rm{B}}(x_2,y_2)\)に対して,

線分\({\rm{AB}}\)を\(m:n\)に内分する点\({\rm{P}}\)の座標は $${\rm{P}}\left(\frac{nx_1+mx_2}{m+n},\frac{ny_1+my_2}{m+n}\right)$$

線分\({\rm{AB}}\)を\(m:n\)に外分する点\({\rm{Q}}\)の座標は $${\rm{Q}}\left(\frac{-nx_1+mx_2}{m-n},\frac{-ny_1+my_2}{m-n}\right)$$ である.



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