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記事No.70724に関するスレッドです

四面体におけるベクトル問題 / しょう
ベクトルの質問です。2番の問題なのですが解説の流れは理解出来たのですがどこか丸覚え感があり、どういう経緯で解くべきかなどの方針が見えてきません。どのようにおさえたらいいでしょうか?よろしくお願いします。
No.70724 - 2020/11/07(Sat) 19:33:36

Re: 四面体におけるベクトル問題 / 黄桃
ベクトルの基本は、次のことです。
* 平面であれば同じ直線上にない2つのベクトル a,b を使えば、他のどんなベクトルも実数s,tを用いて sa+tb とただ1通りに表せる
* 空間であれば4面体の1つの頂点からでる3つのベクトルa,b,cを使えば、他のどんなベクトルも実数s,t,uを用いて sa+tb+uc とただ1通りに表せる

同じベクトルを複数の方法で表せば、両者のa,b,c の係数は等しくなる、ということがポイントです。

#最初に2つ(空間なら3つ)のベクトルを決めたら、途中で「やっぱりこっちがいいかな」とか考えずに、
#面倒でも最初に決めたベクトルだけを使って他のベクトルを表すようにするのが考え方の基本です。

本問では、もう1つ
2点A,Bを通る直線上の点は、(空間だろうと平面だろうと)実数t を用いて t*→OA+(1-t)*→OB と表せる(**)
を知っていればOKです。

(2)では、→ORをベクトルa,b,cを用いて2通りの方法で表し、それぞれのベクトルの係数が等しい、に持ち込むのです。
Rは直線CQ上にあることから、1つの式を出し
(解答では→OR=→OC+s*→CQ としてますが、→CQ=→OQ-→OC なので、→OR=(1-s)*→OC +s* →OQとしたのと同じ)
Rは直線AB上にもあることから、もう1つの式、
→OR=t*→OA+(1-t)*→OB とかける(特に、→OCの係数は0である)、
が出て、両者を比べるとs,tがわかり、それらより、求める比がわかるのです。

別解も同様で→OQを2通りに表すことで求めています。

No.70773 - 2020/11/09(Mon) 07:31:15

Re: 四面体におけるベクトル問題 / しょう
ありがとうございます!根本的な事をお聞きしたいのですが、2番の問題でまずORベクトルを2通りのベクトルで表す事を考えるのはなぜなのでしょうか?

AR対RBとCQ対QRを求めるのにORベクトルを考えるという所が繋がらないのです、、返信よろしくお願いします。

No.70786 - 2020/11/09(Mon) 19:40:53

Re: 四面体におけるベクトル問題 / ast
点R の位置が分かっていないと AR:RB も CQ:QR も求められないから, 位置を求めようとするのはむしろ自然な発想なのでは?
# もちろん定性的には R は CQ(の延長)と AB の交点と決められていますが, ここでいう「位置」は
# 定量的な位置 (どの点からどの方向にいくらくらい離れたところにあるか) のことです.
## AR:RB も CQ:QR も量的な話なので, 量的に位置が決まっている必要があります.
基準とする点 A,B,C は O を始点とするベクトルで量的に位置が指定されていますから, R の位置を量的に指定するときも同じ始点をもつ OR ベクトルを考えることになります.

No.70809 - 2020/11/10(Tue) 16:09:38

Re: 四面体におけるベクトル問題 / しょう
なるほど!!理解出来ました!ありがとうございました!
No.70888 - 2020/11/13(Fri) 22:45:02