垂直な直線の傾きとは?
2本の直線が直角(90°)で交わるとき、その2直線は「垂直」であるといいます。座標幾何では、ある直線に垂直な直線の傾きは、その直線の傾きの負の逆数になります。この計算ツールでは、元の直線の傾きを入力するだけで、それに垂直なすべての直線の傾きをすぐに求められます。
使い方
元の直線の傾き(m)を入力してください。整数でも、分数を小数で表した値でも、負の値でも構いません。ツールは \( m_{\perp} = -\frac{1}{m} \) を返します。傾きに 0(水平な直線)を入力した場合、垂直な直線は鉛直になり、傾きは定義されません(undefined)。その結果もツールがきちんと表示します。
公式の解説
垂直な2直線の傾きの関係は
$$m_{\perp} = -\frac{1}{\text{Slope }(m)}$$です。言い換えると、2つの傾きの積はつねに -1 になります(\( m_1 \cdot m_2 = -1 \))。垂直な傾きを求めるには、次の2つを行います——分数をひっくり返す(逆数をとる)こと、そして符号を変えることです。たとえば 3 の負の逆数は \( -\frac{1}{3} \)、\( -\frac{2}{5} \) の負の逆数は \( \frac{5}{2} \) です。
計算例
ある直線の傾きが \( m = 4 \) だとします。垂直な傾きは
$$m_{\perp} = -\frac{1}{4} = -0.25$$です。傾きが -0.25 の直線はすべて、元の直線と完全な直角で交わります。確認してみましょう:\( 4 \times (-0.25) = -1 \) となり、垂直であることが裏付けられます。
よくある質問
水平な直線に垂直な傾きは? 水平な直線の傾きは 0 です。これに垂直なのは鉛直な直線で、その傾きは定義されません(0 で割ることはできないため)。
鉛直な直線に垂直な傾きは? 鉛直な直線の傾きは定義されません。これに垂直な直線は水平で、傾きは 0 です。
平行な直線にも同じルールが当てはまる? いいえ。平行な直線は傾きが等しくなります(\( m_1 = m_2 \))が、垂直な直線は負の逆数の関係になります(\( m_1 \cdot m_2 = -1 \))。