
今日の板書はこれ!
■ 2点 \(\mathrm{A}(x_1,\ y_1),\ \mathrm{B}(x_2,\ y_2)\) 間の距離
\(\mathrm{AB}=\sqrt{({\color{#45A3DA}{x_2-x_1}})^2+({\color{#E9548E}{y_2-y_1}})^2}\)
■ 原点 \(\mathrm{O}\) と点 \(\mathrm{A}(x_1,\ y_1)\) の距離
\(\mathrm{OA}=\sqrt{x_1^2+y_1^2}\)
次の2点間の距離を求めよ。
(1) \(\mathrm{A}(2,\ -1),\ \mathrm{B}(4,\ 3)\)
(2) \(\mathrm{O}(0,\ 0),\ \mathrm{A}(2,\ -1)\)
▼ 解答
(1) \(\mathrm{AB}=\sqrt{(4-2)^2+(3+1)^2}=\sqrt{20}={\color{#EE4656}{2\sqrt{5}}}\)
(2) \(\mathrm{OA}=\sqrt{2^2+(-1)^2}={\color{#EE4656}{\sqrt{5}}}\)
点 \(\mathrm{P}\) は \(x\) 軸上にあり、2点 \(\mathrm{A}(-1,\ 2),\ \mathrm{B}(4,\ 3)\) から等距離にある。\(\mathrm{P}\) の座標を求めよ。
▼ 解答
点 \(\mathrm{P}\) の座標を \((x,\ 0)\) とおく。
\(\mathrm{AP}=\mathrm{BP}\) より \(\mathrm{AP}^2=\mathrm{BP}^2\) であるから
\(\{x-(-1)\}^2+(0-2)^2=(x-4)^2+(0-3)^2\)
これを解くと \(x=2\) より \({\color{#EE4656}{\mathrm{P}(2,\ 0)}}\)

もっと詳しく願いします!!
現役教員として数学を教えている「さん」と申します。
「人より勉強に時間がかかる」と感じていませんか?私の学校にも、同じ悩みを抱えて苦しんでる生徒がたくさんいます。
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意味から理解し、噛み砕き方をマスターしましょう!!

勉強してるのに点が取れない人は、こっちも読んでみて!
座標平面上の2点間の距離の公式
座標平面上の2点の距離は、2点を結ぶ線分を斜辺とする直角三角形をつくり、三平方の定理を使って求めます。
たとえば \(\mathrm{A}(1,\ 1),\ \mathrm{B}(4,\ 5)\) なら、\(\mathrm{A}\) から \(\mathrm{B}\) まで横に \({\color{#45A3DA}{4-1}}=3\)、縦に \({\color{#E9548E}{5-1}}=4\) 進みます。

この横と縦を2辺とする直角三角形の斜辺が \(\mathrm{AB}\) なので、\(\mathrm{AB}=\sqrt{3^2+4^2}=5\) です。

これを文字で考えると、横の長さは \({\color{#45A3DA}{x_2-x_1}}\)、縦の長さは \({\color{#E9548E}{y_2-y_1}}\) なので、次の公式になります。
\(\mathrm{AB}=\sqrt{({\color{#45A3DA}{x_2-x_1}})^2+({\color{#E9548E}{y_2-y_1}})^2}\)

2乗するので、引く順番が逆になっても結果は変わりません。
特に、原点 \(\mathrm{O}\) との距離は \(x_1=y_1=0\) にあたるので、\(\mathrm{OA}=\sqrt{x_1^2+y_1^2}\) となります。

「横の差の2乗+縦の差の2乗」のルート、と覚えよう!
2点間の距離を求める
次の2点間の距離を求めよ。
(1) \(\mathrm{A}(2,\ -1),\ \mathrm{B}(4,\ 3)\)
(2) \(\mathrm{O}(0,\ 0),\ \mathrm{A}(2,\ -1)\)
(1) は横の差が \({\color{#45A3DA}{4-2}}=2\)、縦の差が \({\color{#E9548E}{3-(-1)}}=4\) です。
\(\mathrm{AB}=\sqrt{2^2+4^2}=\sqrt{20}={\color{#EE4656}{2\sqrt{5}}}\)

(2) は原点との距離なので、座標をそのまま2乗してたします。
\(\mathrm{OA}=\sqrt{2^2+(-1)^2}={\color{#EE4656}{\sqrt{5}}}\)

2点から等距離にある点を求める
点 \(\mathrm{P}\) は \(x\) 軸上にあり、2点 \(\mathrm{A}(-1,\ 2),\ \mathrm{B}(4,\ 3)\) から等距離にある。\(\mathrm{P}\) の座標を求めよ。

まず、求める点の座標を文字で設定します。
点 \(\mathrm{P}\) は \(x\) 軸上にあるので、\(y\) 座標は \(0\) です。
そこで \(\mathrm{P}(x,\ 0)\) とおきます。
次に、条件「\(\mathrm{AP}=\mathrm{BP}\)」を式にします。
距離にはルートがついていて扱いにくいので、両辺を2乗した \(\mathrm{AP}^2=\mathrm{BP}^2\) を使います。
距離はどちらも正なので、2乗しても同じ条件です。

ルートがある式は、先に2乗してから使うのがコツだよ!
\(\{x-(-1)\}^2+(0-2)^2=(x-4)^2+(0-3)^2\)
左辺は \(x^2+2x+5\)、右辺は \(x^2-8x+25\) です。
\(x^2\) が消えるので \(10x=20\) より \(x=2\) となります。
よって \({\color{#EE4656}{\mathrm{P}(2,\ 0)}}\)

練習問題
点 \(\mathrm{P}\) は \(y\) 軸上にあり、2点 \(\mathrm{A}(-4,\ 2),\ \mathrm{B}(1,\ -1)\) から等距離にある。\(\mathrm{P}\) の座標を求めよ。
答えを見る
点 \(\mathrm{P}\) の座標を \((0,\ y)\) とおく。
\(\mathrm{AP}^2=\mathrm{BP}^2\) より
\(\{0-(-4)\}^2+(y-2)^2=(0-1)^2+\{y-(-1)\}^2\)
\(y^2-4y+20=y^2+2y+2\) より \(y=3\)
よって \({\color{#EE4656}{\mathrm{P}(0,\ 3)}}\)
まとめ:座標平面上の2点間の距離

さて、今回のまとめだよ!
■ 2点 \(\mathrm{A}(x_1,\ y_1),\ \mathrm{B}(x_2,\ y_2)\) 間の距離
\(\mathrm{AB}=\sqrt{({\color{#45A3DA}{x_2-x_1}})^2+({\color{#E9548E}{y_2-y_1}})^2}\)
■ 原点 \(\mathrm{O}\) と点 \(\mathrm{A}(x_1,\ y_1)\) の距離
\(\mathrm{OA}=\sqrt{x_1^2+y_1^2}\)

また一つ賢くなった!

一人だと続かない人は、こんな方法もあるよ!




