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高一です。以下の問題が分からず困っています。
(ちなみに→aというのはaベクトル、|a|は絶対値aのつもりです。
記号が分からなかったので適当におかせていただきました)
問一 ΔABCは,AB=√34,BC=4であり,ベクトルの内積に関して
→AB×→BC = 3→BC×→CA が成り立つとする.
線分BCを3:1に内分する点をHとし,→HA=→a,→HB=→bとおく.
(1) →aと→bが直角に交わることを示せ.
(2) |→a|,|→b|を求めよ.
(3) 内積→CA×→ABの値を求めよ.
問二 平面上にΔOABがあり,OA=5,OB=6,AB=7を満たしている.
s,tを実数とし,点Pを→OP=s→OA+t→OBによって定める.
(1) s,tが s,t≧0, 1≦s+t≦2 を満たすとき,
点Pが存在し得る範囲分の面積を求めよ.
(2) s,tが s,t≧0, 1≦2s+t≦2, s+3t≦3 を満たすとき,
点Pが存在し得る範囲分の面積を求めよ.
問三 ΔOABの辺AB,OBの長さをそれぞれ a,b とする.
辺OA上に OE:EA=1:4 となるように点Eをとる.
線分OCと線分BE,ADとの交点をそれぞれP,Qとし,
線分ADと線分BEの交点をRとする.
→a=→OA,→b=→OBとする.
(1) →PQを→a,→bで表せ
(2) →PRを→a,→bで表せ
(3) |→a|=√5,|→b|=1, →a×→b = 1のとき,ΔPQRの面積を求めよ
さっぱりです。明日試験があるというのに…
教えていただけると幸いです。
No.3ベストアンサー
- 回答日時:
問2。
(1)は、#1さんが良く解説しておられます。
△OABの面積をSとしますと、求める面積は 3S になります。
なお、△OABの面積は、3辺の長さが分かっていますので、ヘロンの公式を使います。
S=√{s(s-a)(s-b)(x-c)} ただし、s=(a+b+c)/2
(2)は、半直線OA上に、OA’=2OAとなるような点A’をとり、同様に、半直線OB上に、OB’’=3OBとなるような点B’’をとってください。
このとき、求める図形は、△A’ABと△B’’ABの重なった部分です。
辺ABの長さは分かっていますので、あとは重なってできた三角形の高さが分かれば求められます。
1≦2s+t≦2 ・・・(あ)
s+3t≦3 ・・・・(い)
(あ)×2+(い) を作りますと、
5(s+t)≦7
∴s+t≦7/5
と求められますので、重なってできた三角形の高さは
7/5-1=2/5
と分かります。
このことから、求める図形の面積は、
2S/5
と導かれます。
No.4
- 回答日時:
#2/#3です。
もう用は済んだでしょうが、#3に誤りがありましたので、下記の通り訂正させてください。
> (2)は、半直線OA上に、OA’=2OAとなるような点A’をとり、同様に、半直線OB上に、OB’’=3OBとなるような点B’’をとってください。
> このとき、求める図形は、△A’ABと△B’’ABの重なった部分です。
(正)
(2)は、半直線OA上に、OA’’=3OAとなるような点A’’をとり、同様に、半直線OB上に、OB’=2OBとなるような点B’をとってください。
このとき、線分AB’と線分A’’Bとの交点を点Cとして下さい。
また、半直線OA上に、OA’’’=OA/2となるような点A’’’をとってください。
ここで、求める図形は、四角形A’’’ACB になります。
四角形A’’’ACB=△A’’’AB+△CAB
△CABは、#3で求めたように、2S/5 です。
また、△A’’’ABは、S/2 です。
従って、求める図形の面積は、
2S/5+S/2= 9S/10
となります。
No.2
- 回答日時:
先ず、問1のみ。
準備として、→AB、→BC、→CAを→aと→bだけで表しましょう。
そうすると、次のようになるはずです。
→AB=→b-→a
→BC=-4/3 →b
→CA=→BA-→BC=→a+→b/3
(1) →AB、→BC、→CAを内積の条件式に代入していくと、次の式が導かれると思います。
→a・→b=0
∴→a ⊥ →b
(2)は、(1)の結果から、AH⊥BCですので、△ABHで三平方の定理を使えば、AHの長さが分かりますので、|→a|が求められます。
|→b|は点Hが辺BCを3:1に内分していることからBHの長さが分かり、求められます。
(3)は、準備で表した→CAと→ABを代入していくだけです。
|→a|=5、|→b|=3、→a・→b=0 と求められているので、計算できると思います。
No.1
- 回答日時:
■問1
関係する全てのベクトルをABとBCで表す(ABとAC等でも構わない)。
CA = -AC = -(AB+BC) = -AB-BC
BH = 3/4 BC
HA = -AH = -(AB+BH) = -AB-(3/4)BC
条件 AB・BC = 3BC・CA に代入したり、HA・HB に代入したりすれば良い。
■問2(1)
s+t=1 なら線分AB上を動く。
s+t=2 なら線分A'B'上を動く (OA'=2OA,OB'=2OB)。
したがって、点Pが存在しうる範囲は、△OA'B'の範囲から△OABの範囲を除いた部分。
■問3
点Cと点Dの定義は?
■余談
ベクトルで「×」を使うと、外積の意味になるので注意してください。
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