【質問】高校数Ⅱ:k・f(x, y)+ℓ・g(x, y)=0 とすべきなのですか?

〔質問〕
交点を通る図形について k・f(x, y)+ℓ・g(x, y)=0 というおき方が書かれていましたが、そうすべきなのですか?
〔回答〕
問題を解く上では支障ないですが、交点を通る図形としてその2つ(f(x, y)=0 と g(x, y)=0)自体も両方含めるのなら、k・f(x, y)+ℓ・g(x, y)=0 というおき方をする必要があります。
〔詳細〕
例えば、「2直線の交点を通る直線」のケースだと
・ax+by+c=0
・px+qy+r=0
に対して、直線 k(ax+by+c)+(px+qy+r)=0 というおき方をすると、
px+qy+r=0 自身については、k=0 のときが該当しますが、
係数をつけた側の直線である ax+by+c=0 と一致するような k が存在せず(※ 補足参照)、そのため「交点を通る直線の全部」を表すことができません(ax+by+c=0 もその交点を通るはずだが、それが含まれていない)。

事実上、「2直線の交点を通る直線」として元の直線自体を求めるものは出題されないでしょうから k・f(x, y)+g(x, y)=0(または f(x, y)+k・g(x, y)=0)とおいて支障はないですが、
厳密なことを言えば、こうおく場合は「ただし、ax+by+c=0 は除く」と書くのが正確な書き方になります
(逆に、この文言が無いと、ax+by+c=0 も表せられるように思えてしまう)

逆に、これを防ぎたい場合、つまり、その点を通る直線のすべてを対象にしたい場合は、k(ax+by+c)+ℓ(px+qy+r)=0 のように、両方に係数を設定しておけば、ℓ=0 のときに ax+by+c=0 を表すことができます。
 
 
※ 補足
もし、k(ax+by+c)+(px+qy+r)=0 が ax+by+c=0 を表しているなら、
px+qy+r の部分が m(ax+by+c) のようになっていて、
k(ax+by+c)+m(ax+by+c)=0(①)で、
(k+m)(ax+by+c)=0
ax+by+c=0
のようになっておく必要があります。

となると、① より、元の2直線は ax+by+c=0 と ax+by+c=0 という「同じ直線の交点(?)」ということを考えていることになり、そもそもの問題の設定としておかしいことになっています。

 

※ 理解を優先するために、あえて大雑把に書いてある場合があります

 
アンケートへのご協力をお願いします(所要2~3分)
「将来設計・進路」に関するアンケートを実施しています。ご協力いただける方はこちらよりお願いします
(Googleフォームにアクセスします)

当サイト及びアプリは、上記の企業様のご協力、及び、広告収入により、無料で提供されています