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       点 
         (   x 0 
         , y 0  
         )  から直線  
        ax+by+c=0 
        への垂線の長さは, 
        (言い換えると 点 
         (   x 0 
         , y 0  
         )  と直線  
        ax+by+c=0 
        との距離は,) 
       
          |  a 
        x 0  +b 
        y 0  +c  
        |      
        a 2  + b 
        2       
       
      【導出計算】 
      点 
         (   x 0 
         , y 0  
         )  をP点とする。このP点から直線  
         ax+by+c=0へ下ろした垂線の足を点Qとし,その座標を 
        (   x 1 
         , y 1  
         )  をとする。垂線の長さPQは 
       
        PQ=|   
         PQ  ⟶ 
          |=  
          (   x 
        1  − x 0 
          )  2  
        +  (   
        y 1  − y 
        0   )  2 
               
         (  ∵ 
         PQ  ⟶ 
         =(   x 
        1  − x 0 
         , y 1  
        − y 0   
        )  ) ・・・・・・(1) 
       
      次に,直線の方向ベクトル 
         m →  
         を求める。 
         
        y=− a 
        b  x− 
        c b   より 
         
         m →  
        =(  1,− 
        a b   ) 
          
       
         m →  
         と  
         PQ  ⟶ 
          のなす角は90°より 
         
          PQ  ⟶ 
         · m 
        →  =(  
         x 1  − 
        x 0   )·1+( 
          y 1  − 
        y 0   )·( 
         − a b  
         )=0  
         
        よって, 
         
         x 1  − 
        x 0  =( 
          y 1  − 
        y 0   )·( 
          a b   
        )    ・・・・・・(2) 
        (1)に(2)を代入すると, 
         
            PQ 
            =   
         {  (  
         y 1  − 
        y 0   )·( 
          a b   
        )  }  2 
         +  (  
         y 1  − 
        y 0   ) 
         2      
               = 
           (   y 
        1  − y 0 
          )  2  
           a 2  + 
        b 2     b 
        2       
             ・・・・・・(3) 
        次に, 
         y 1   の消去を図る。点Qが直線上にあることより, 
         
        a x 1  +b 
        y 1  +c=0 
          
        よって, 
         
         x 1  =− 
        b a   y 1 
         − c a 
            ・・・・・・(4) 
        (4)を(2)に代入すると, 
         
        − b a  
         y 1  − 
        c a  − 
        x 0  =( 
          y 1  − 
        y 0   )·( 
          a b   
        )   
         
        (  − b 
        a  − a 
        b   ) y 
        1  = x 0 
         − a b 
          y 0  + 
        c a    
         
        −   a 2 
         + b 2  
          ab    
        y 1  = x 
        0  − a 
        b   y 0  
        + c a   
         
         
         y 1  = 
         −1    
        a 2  + b 
        2    (  
        ab x 0  
        − a 2   
        y 0  +bc 
         )  
        よって, 
         
             y 
        1  − y 0 
             = 
         −1    
        a 2  + b 
        2    (  
        ab x 0  
        − a 2   
        y 0  +bc 
         )− y 
        0        
           =  −1 
           a 2  + 
        b 2    ( 
         ab x 0 
         + b 2  
         y 0  +bc 
         )     
             = 
         −b    
        a 2  + b 
        2    (  
        a x 0  +b 
        y 0  +c  
        )      
          ・・・・・・(5)  
        (5)を(3)代入して 
         
        PQ=  | 
         a x 0  
        +b y 0  
        +c  |  
            a 2  
        + b 2   
             
        が得られる。  
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