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△ABCの重心をGとする。
任意の点Pに対し、次の等式が成り立つことを証明せよ。

ベクトルAP+ベクトルBP+ベクトルCP=3ベクトルGP

この問題の例題やってるときに寝てしまってて解き方がわからないんです。

しかも明日授業でたぶんかけられてしまうんです。

どなたか解きかたを解説していただけないでしょうか

A 回答 (3件)

位置ベクトルを


P(ベクトル0)
A(ベクトルa)
B(ベクトルb)
C(ベクトルc) と定めると
G(ベクトル(a+b+c)/3)となります。
ベクトルa+b+c=3(a+b+c)/3
ベクトルPA=a PB=b PC=c PG=(a+b+c)/3を代入
ベクトルPA+PB+PC=3PG
⇔-PA-PB-PC=-3PG
⇔ベクトルAP+BP+CP=3GP

文字の上には→を付けてください
位置ベクトル使わなくてもよさそうですが使ってみました。
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 三角形の重心は、原点をOとすると、


  OG=(OA+OB+OC)/3 (すべてベクトル)
と表されることはいいですか。
 これが分からないときは、次のサイトを参照してください。
http://www.geisya.or.jp/~mwm48961/kou2/iti_vecto …

 さて、次に原点が頂点Aと重なっている場合を考えますと、左辺は次のように変形できます。(以下、すべてベクトルとします。)
  (左辺)
 =AP+(AP-AB)+(AP-AC)
 =3AP-(AB+AC)

 一方、右辺は次のように変形できます。
  (右辺)
 =3GP
 =3(AP-AG)
 =3AP-3AG
 =3AP-3(AA+AB+AC)/3
 =3AP-(AB+AC) (∵AA=0)
となり、左辺と同じ式に変形でき、
  (左辺)=(右辺)
が示されます。
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回答ではなくヒントですが…



右辺の「3ベクトルGP」を、Gの位置ベクトルを重心の定義に基づいてA,B,Cの位置ベクトルであらわして、書きなおして下さい。
その後、左辺の「ベクトルAP+ベクトルBP+ベクトルCP」と見くらべてはどうでしょうか。
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