1 2 = y + 1

問 次の性質を満たす平面の方程式を求めよ.
(1) 3 点 P(0, 1, 3),Q(2, 1, −1),R(−1, 2, 2) を通る平面
(2) 点 P(2, 0, 1) を通り,次の直線 l を含む平面
l:
x−1
y+1
=
= z
2
−1
解答
(1) 行列式を用いて解くと,
1 x y z 1 x y z 1 0 1 3 1 0 1 3 3
1 2 1 −1 = 0 2 0 −4 4
1 −1 2 2 0 −1 1 −1
0 1 3 x
= 2 0 −4 − 2
−1 1 −1 −1
= 12 − 4x − 6y − 2z
行 + 1 行 ×(−1)
行 + 1 行 ×(−1)
y z 0 −4
1 −1
と計算できる.したがって求める平面の方程式は,
2x + 3y + z = 6
と導かれた.
(2) 直線 l が通る点 (1, −1, 0) を Q とおく.2 点 P, Q を通る直線の方程式は,
y−0
z−1
x−2
=
=
1−2
−1
0−1
で与えられる.これを解くと,
y
z−1
x−2
=
=
−1
−1
−1
となる.2 つのベクトル (−1, −1, −1) と (2, −1, 1) の外積 (−2, 1, −2) が求める
平面の法線ベクトルとなる.したがって求める平面の方程式は,点 (2, 0, 1) を通
り,法線ベクトル (−2, 1, −2) を持つので,
−2(x − 2) + y − 2(z − 1) = 0
2x − y + 2z = 0
と答えが導かれた.