【質問】数学(高校):直線のベクトル方程式の使い分け

〔質問〕
直線のベクトル方程式として
pa+td
p=(1-t)a+tb(または p=sa+tb, s+b=1)
n・(pa)=0
があると思いますが、これらは入試ではどう使い分ければいいでしょうか?

またここででてくるsやtは媒介変数なのですか?

〔回答〕
① については、直接的に「通る点」と「方向ベクトル」が与えられている場合、そのまま当てはめればいいだけですのでこれを用いてください。
なお、イメージとしては、xy平面における「通る点」と「傾き」を当てはめているようなイメージのことをしています。

② については、「直線AB上の点」ということを数式化したい場合に用いてください。

なお、① の方向ベクトル(d)が AB として定められているなら、
pa+td
 =a+t(ba)
 =(1-t)a+tb
となります。
つまり、① と ② は表裏一体のものですので、「この問題では絶対にこっちでないとだめ」というようなことはありません。
※ 上記の使い分けをしたら計算過程が1ステップ減る、というくらいの話

③ については法線ベクトルを利用したものですので、「垂直」が言われているのなら用いればいいですが、
実際のところ、この形式でおいていくケースはほとんどないです
 
 
なお、s, t については用語としては媒介変数になりますが、大した意味はありませんので、単に「文字を用いて定めている」くらいのイメージで結構です。
※ 用語よりも「方向ベクトルを伸縮させている」という意味・理屈を理解しておくことの方がよほど重要

 

※ 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