| 僕の要求に応じてくださってありがとうございます。> みかんさん
1. ax+y+b=0 と (2a-1)x+by+4=0 が両方とも直線 2x-3y=1 に垂直である, という条件から,a と b に関する連立方程式を作り,それを解きます。
ふたつの直線が垂直であるのは,両方の傾きをかけたものが -1 になるときです。 というわけで,
ax+y+b=0 の傾きは -a/1=-a, (2a-1)x+by+4=0 の傾きは -(2a-1)/b,
であり,
2x-3y=1 の傾きは 2/3
なので,
(-a)×2/3=-1 と {-(2a-1)/b}×2/3=-1
が成り立たなければなりません。初めの式から,a=3/2 が出てきます。 これを二番目の式に代入すると, (-4/b)×2/3=-1 となり,b=8/3 となります。
2. ax+y+b=0 と (2a-1)x+by+4=0 が同じ直線を表すということですが, 例えば
x-y+1=0 と 2x-2y+2=0 は同じ直線を表します。
それを見抜くには,x-y+1=0 の両辺を定数 k 倍したもの kx-ky+k=0 が, k をうまく選ぶともうひとつの直線の方程式 2x-2y+2=0 に一致することを 確かめればよく,そのような k はちょうど 2 となります。
とうことで,ふたつの直線の式の x や y の係数が揃うように変形することが 目標になります。
ax+y+b=0 と (2a-1)x+by+4=0 を見比べて,例えば y の係数がそろうように変形してみましょう。
それには,ax+y+b=0 の両辺に b をかけて
abx+by+b^2=0
と変形すれば (2a-1)x+by+4=0 の by と同じものが出てきます。
あとはそれぞれの式の x の係数と定数の項を係数比較します:
x の係数:ab=2a-1,
定数項:b^2=4.
まず,b=±2 となり,b=2 のときは 2a=2a-1 からウソの式 0=-1 が出てくるので不適, よって b=-2 で,このとき -2a=2a-1 となり,これから 4a=1,つまり a=1/4 が答えとなります。
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