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座標平面上で,直線ℓ:y=mxに関する対称移動によって,点P(x,y)が点Q(x´,y´)に移ったとする.ただし,mは0でない定数とし,点Pはℓ上にないとする.このとき,次の問いに答えよ.(1)線分PQの中点がℓ上にあることと,線分PQがℓと垂直に交わっていることを利用して(\begin{array}{c}x´\\y´\end{array})=\frac{1}{1+m^2}(\begin{array}{cc}1-m^2&2m\\2m&m^2-1\end{array})(\begin{array}{c}x\\y\end{array})が成り立つことを示せ.(2)直線y=\frac{1}{√3}x,y=-\frac{1}{√3}xに関する対称移動を表す1次変換をそれぞれf,gとする.このとき,合成変換g\circfおよびf\circgを表す行列を求めよ.(3)(2)で求めた2つの行列は,原点Oを中心とし,角θだけ回転する1次変換を表す行列である.それぞれのθを求めよ.
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