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xy平面上にn個の点P_k(x_k,y_k)(k=1,2,3,・・・,n)がある.a=Σ_{k=1}^nx_k^2,b=Σ_{k=1}^ny_k^2,c=Σ_{k=1}^nx_ky_kとおく.さらに,P_kと直線ℓ:xcosθ+ysinθ=0の距離をd_kとし,L=Σ_{k=1}^nd_k^2とおく.次の問いに答えよ.(1)Lをa,b,c,θを用いて表せ.(2)θが0≦θ<πの範囲を動くとき,Lの最大値と最小値をa,b,cを用いて表せ.(3)a≠bまたはc≠0のとき,Lを最大にするℓをℓ_1,最小にするℓをℓ_2とする.ℓ_1とℓ_2は直交することを示せ.
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