△ABCの辺ABの中点をD、辺ACの中点をEとする。直線DE上の点Pが
xPA→+yPB→+zPC→=0→(xyz≠0)を満たしているとき、
(1)x,y,zの間に成り立つ関係式を求めよ。
始点をAとする。-xAP→+y(AB→-AP→)+z(AC→-AP→)=0→により、
(x+y+z)AP→=yAB→+zAC→
x+y+z=0とすると、yAB→+zAC→=0→でy=z=0となり、反する。
よって、AP→=y/x+y+z×AB→+z/x+y+z×AC→・・・(1)
で、これによって定まる点Pが直線DE上にあるための条件は、
y/(x+y+z)+ z/(x+y+z)=1/2
⇔2(y+z)=x+y+z
xPA→+yPB→+zPC→=0→と始点が最初からPと分かっているのになんでわざわざAを始点と置くのかが分かりません。
高1で独学ですので誰か分かりやすく教えてください。
お願いします><;
よってy+z=x
「これによって定まる点Pが直線DE上にあるための条件は、
y/(x+y+z)+ z/(x+y+z)=1/2
⇔2(y+z)=x+y+z
よってy+z=x」
この部分が良く分かりません。(どうしてそういう考え方になるのか。また計算過程が分かりません。。)
また、この問題は初めから始点がPと分かっているのにどうしてわざわざ始点をAとおくのかがわかりません。常套手段なのでしょうか?
高1で独学でやっているので分かりやすい解説お願いしますm(_ _)m
A 回答 (2件)
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No.2
- 回答日時:
こんにちわ。
ベクトルはコツがつかめると、意外とやさしくなるのでがんばってくださいね。
>始点が最初からPと分かっているのになんでわざわざAを始点と置くのかが分かりません。
PA→や PB→などのベクトルは、「始点」が点Pとなっています。
いまの問題において、点Aは位置ベクトルの「原点」として考えています。
点Pは「動く点」なので、「原点」にはしないのです。
>よってy+z=x」
>この部分が良く分かりません。(どうしてそういう考え方になるのか。また計算過程が分かりません。。)
「内分点に関する式」を見るとわかるのですが、考え方も含めて少し以下に記しておきます。
AP→を別の表し方をすることを考えます。
原点Aから点Pに到達する方法として、
「点A→点Dに向かい、DE→に沿っていくらか進む」と考えます。
DE→に沿っていくらか進むは、「DE→のある定数倍だけ進む」と考えます。
式に表すと、AP→= AD→+ t* DE→(tは定数)となります。
AD→= 1/2* AB→
DE→= DA→+ AE→= -1/2* AD→+ 1/2* AC→
これらを代入すると、
AP→= 1/2* { (1-t)AB→+ tAC→ } ・・・(※)
と表すことができます。
AB→と AC→の係数を比較すると
1/2* (1-t)= y/(x+y+z), 1/2* t= z/(x+y+z)
となり、辺々を加えて tを消去すると関係式が求められます。
(※)の式は、AD→、AE→を用いると
AP→= (1-t)* AD→+ t* AE→
となり、「内分点の公式」が与えられます。
No.1
- 回答日時:
わかると思うので、ベクトルの矢は省略します。
xPA+yPB+zPC=0
そのまま変形すれば、
xPA+y(PA+AB)+z(PA+AC)=0
(x+y+z)PA+yAB+zAC=0
となるので、既定の点Aを始点にそろえれば、3つのベクトルの
関係を考えることができます。
そこで、
-(x+y+z)AP+yAB+zAC=0
AP={y/(x+y+z)}AB+{z/(x+y+z)}AC・・・☆
Pが線分DE上にあるとき、PはDEをm:(1-m)に内分する
ので、AP=(1-m)AD+mAE={(1-m)/2}AB+(m/2)AC
これを☆と比較すれば
(1-m)/2=y/(x+y+z)、m/2=z/(x+y+z)
左の式は、(1/2)-(m/2)=y/(x+y+z)とできて、左辺のm/2にz/(x+y+z)
を代入すれば
(1/2)-z/(x+y+z)=y/(x+y+z)
∴y/(x+y+z)+z/(x+y+z)=1/2
両辺に2(x+y+z)をかけて
2(y+z)=x+y+z
右辺のy+zを移項して y+z=x となります。
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