四面体OABCにおいて辺OAの中点をP、辺OBを2:1に内分する点をQ、辺OCを3:1に内分する点をR、△PQRの重心をGとする。
⑴OG= ア(↑OA)+イ(↑OB)+ウ(↑OC)
⑵直線OGと平面ABCの交点をSとするとき ↑OS=1/エ(オ↑OA+カ↑OB+キ↑OC)
お願いします
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No.50186 - 2018/05/08(Tue) 23:21:49
| ☆ Re: ベクトル / RYO | | | (1) 線分QRの中点をMとすると、 OG↑ =OP↑+PG↑ =OP↑+(2/3)(PM↑) =OP↑+(2/3)(1/2)(PQ↑+PR↑) =OP↑+(1/3)(OQ↑-OP↑)+(1/3)(OR↑-OP↑) =(1/3)(OP↑)+(1/3)(OQ↑)+(1/3)(OR↑) =(1/3){(1/2)(OA↑)}+(1/3){(2/3)(OB↑)}+(1/3){(3/4)(OC↑)} =(1/6)(OA↑)+(2/9)(OB↑)+(1/4)(OC↑) 以上より、 ア:1/6 イ:2/9 ウ:1/4
※7行目で得られた結果「OG↑=(1/3)(OP↑)+(1/3)(OQ↑)+(1/3)(OR↑)」は、公式として頭に入れておくことをお勧めします。
(2) Sは平面ABC上の点なので、実数s,tを用いて OS↑=s(OA↑)+t(OB↑)+(1-s-t)(OC↑) …?@ と表せる。 また、Sは直線OG上の点なので、実数uを用いて OS↑ =u(OG↑) =(1/6)u(OA↑)+(2/9)u(OB↑)+(1/4)u(OC↑) …?A と表せる。 点O,A,B,Cは同一平面上にないので、?@と?Aの係数を比較して、 s=(1/6)u かつ t=(2/9)u かつ 1-s-t=(1/4)u よって、 u=36/23 (s=6/23,t=8/23) これを?Aに代入して、 OS↑ =u{(1/6)(OA↑)+(2/9)(OB↑)+(1/4)(OC↑)} =(u/36){6(OA↑)+8(OB↑)+9(OC↑)} =(1/23){6(OA↑)+8(OB↑)+9(OC↑)} 以上より、 エ:23 オ:6 カ:8 キ:9
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No.50188 - 2018/05/08(Tue) 23:53:49 |
| ☆ Re: ベクトル / 葦原 | | | RYOさん
最初の中点Mは線分QR、RP、PQのどの線分でとっても大丈夫なのですか?
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No.50192 - 2018/05/09(Wed) 09:28:29 |
| ☆ Re: ベクトル / RYO | | | どれで考えてもOKです。 例えば、線分PQの中点をM'とすると、 OG↑ =OR↑+RG↑ =OR↑+(2/3)(RM'↑) =OR↑+(2/3)(1/2)(RP↑+RQ↑) =OR↑+(1/3)(OP↑-OR↑)+(1/3)(OQ↑-OR↑) =(1/3)(OP↑)+(1/3)(OQ↑)+(1/3)(OR↑) となり、本解答と同じ結論が得られますね。
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No.50195 - 2018/05/09(Wed) 13:23:34 |
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