一辺の長さが1の正方形ABCDの辺上に異なる二点E,Fをとり、線分EFによって正方形ABCDが面積3/4と面積1/4の2つの図形に分割されるようにする。線分EFの中天をGとするときGの軌跡によって囲まれる部分の面積Sを求めよ。
解答) A=Oとなるように座標軸をとり、G(X,Y)とおく。 (AB上にx軸、AD上にy軸をとっている) ア)線分EFのたんてんが向かい合う辺上にあるとき図1を参照せよ。EがAB上、FがCD上にあり四角形AEFDの面積が1/4になる時を考えると台形AEFDと長方形AHID(GからAB,ACに下ろした垂線の足をそれぞれH,Iとしている)の面積は等しいからX*1=1/4よりX=1/4 またY=1/2 (イ) 線分EFのたんてんが隣り合う辺上にあるとき、図2を参照せよ。EがAB上、FがAD上にあるときを考えるとE(2X,0),F(0,2Y)であるから?僊EF=2XY これが1/4に等しいのでXY=1/8 また0≦2X≦1、0≦2Y≦1とあわせて 0≦X≦1/2、0≦Y≦1/2,XY=1/8 となる。』以上と対称性を考えると、Gの軌跡は図3(1/2,1/2)を中心とした膨らんだダイヤモンドのような形の内部)のようになり、求める面積SはS=∫(1/4~1/2)(1/2-1/8xdx=1/2-1/2log2 (図は言葉で説明しました)
』までは分かるのですが、これと対称性でどのようにしたらそのまま即座にG軌跡が書けるのかが分かりません。
どなたか分かるかた、教えてください よろしくおねがいします
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No.35234 - 2016/01/22(Fri) 21:28:42
| ☆ Re: 対称性 / 水面に映る月 | | | 計算過程は大体でしか読んでいませんが, 1.線分EFが辺ABと辺ADを橋渡ししている場合 の議論と同様の議論が, 2.線分EFが辺BAと辺BCを橋渡ししている場合 3.線分EFが辺CBと辺CDを橋渡ししている場合 4.線分EFが辺DCと辺DAを橋渡ししている場合 についてもできるから,という意味での「対称性」であると思います.
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No.35265 - 2016/01/23(Sat) 14:41:22 |
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