直線と円の方程式の基本

君たちが普段見ているスマホの画面も、実は座標で表現されているんだ。直線の方程式には3つの形があって、それぞれ使い分けが重要だよ。

標準形 $y = mx + c$ は一番馴染みやすい形だね。$m$が傾きで、$c$が$y$軸との交点を表している。グラフを描くときはこれが一番分かりやすい。

点傾斜形 $y - y_1 = m(x - x_1)$ は、ある点$(x_1, y_1)$を通る直線を求めるときに超便利だ。問題でよく「点Aを通り、傾きが2の直線を求めよ」って出てくるでしょ？

一般形 $ax + by + c = 0$ は計算では面倒だけど、2つの直線が平行か垂直かを判断するときに使う。平行なら傾きが同じ、垂直なら傾きの積が$-1$になるよ。

覚えておこう！ 垂直な直線（縦の線）は傾きがないから、$x = a$の形で表されるんだ。

円の方程式も2つの形がある。標準形 $(x - h)^2 + (y - k)^2 = r^2$ は中心$(h, k)$、半径$r$がすぐ分かるから便利だ。

距離の公式も忘れちゃダメ。2点間の距離は $\sqrt{(x_2 - x_1)^2 + (y_2 - y_1)^2}$ で、点と直線の距離は $\frac{|ax_0 + by_0 + c|}{\sqrt{a^2 + b^2}}$ だよ。これらは暗記必須だから、何度も練習して体に染み込ませよう！