この問題の(3)を教えてください! 自分で解いたら√5/5-7/10になりましたが不安です
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No.76401 - 2021/07/04(Sun) 14:50:07
| ☆ Re: 空間ベクトル / X | | | (1)(2)(3)いずれも略解です。
(1) △OBCにおいて余弦定理により cos∠BOC=(OB^2+OC^2-BC^2)/(2OB・OC)=-1/2 又、条件から△OAB,△OCAは ∠AOB=∠COA=π/2 の直角二等辺三角形 ∴ ↑a・↑b=0 (A) ↑b・↑c=-1/2 (B) ↑c・↑a=0 (C)
(2) 前半) 条件から点Kは△ABCを含む平面上の点ですので ↑OK=x↑a+y↑b+z↑c (D) 但し x+y+z=1 (E) と置くことができます。 ここで条件から↑OKは△ABCを含む平面の 法線ベクトルになっているので ↑OK・↑AB=0 (F) ↑OK・↑CA=0 (G) (D)(F)より (x↑a+y↑b+z↑c)・(↑b-↑a)=0 x|↑a|^2+(y↑b+z↑c-↑b)・↑a-↑b・(y↑b+z↑c)=0 x|↑a|^2+(y↑b+z↑c-↑b)・↑a-↑b・(y↑b+z↑c)=0 (F)' (D)(G)より (x↑a+y↑b+z↑c)・(↑a-↑c)=0 x|↑a|^2+(y↑b+z↑c-↑c)・↑a-↑c・(y↑b+z↑c)=0 (G)' (F)'(G)'に(A)(B)(C)などを代入すると 2x-2y+z=0 (F)" 2x+y-2z=0 (G)" (E)(F)"(G)"を連立で解いて (x,y,z)=(1/5,2/5,2/5) ∴↑OK=(1/5)↑a+(2/5)↑b+(2/5)↑c 後半) 前半の結果から |↑OK|^2=9/25-4/25=1/5 ∴|↑OK|=1/√5
(3) (2)の結果から ↑OK・(↑AP+↑BP+↑CP)=↑OK・(3↑OP-↑a-↑b-↑c) ≦↑OK・(3↑OK/|↑OK|-↑a-↑b-↑c) =(1/5)(↑a+2↑b+2↑c)・{(3/√5)(↑a+2↑b+2↑c)-↑a-↑b-↑c} =(1/5)(↑a+2↑b+2↑c)・{(3/√5-1)↑a+(6/√5-1)↑b+(6/√5-1)↑c} =(1/5){(3/√5-1)+2(6/√5-1)} =(1/5)(15/√5-3) =(3/5)(√5-1)
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No.76418 - 2021/07/04(Sun) 21:01:51 |
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