方針
2平面に垂直なベクトルを、それぞれ平面内の2方向との内積が0になるように求める。平面が垂直である条件は、2本の法線ベクトルの内積が0であること。
解答
平面 は 軸を含む。点 も通るので、法線ベクトルをと取れる。
平面 内の方向ベクトルはこの2本と直交するベクトルとしてを取れる。
2平面が垂直である条件はしたがって も満たすからである。
共通直線 のまわりで2平面が直交する
別解
解法2
方針
2平面の方程式を直接作り、各方程式の の係数を法線ベクトルとして読む。係数ベクトルの内積を0と置く。
解答
平面 はである。
平面 は、点 を通り、法線をと取れるのでである。点 を代入すれば、いずれもこの式を満たす。
2平面の法線の内積を取るとしたがって垂直条件はであり、となる。
総評
空間の2平面の垂直条件を法線の内積へ直す問題である。目安時間は16分。 により点 が平面を定めることも確認する。法線の構成と平面方程式の2通りで を照合した。