高2のものです、教えて下さい。
三角形OABにおいて、↑OA=↑a,↑OB=bとする。辺OAを2:1に内分する点をP,辺OBを3:2に内分する点をQ、2直線BP,AQの交点をRとする (1)↑ORを↑a,↑bを用いて表せ (2)OA=5,OB=6,AB=9のとき、内積↑a・↑bの値と、線分ORの長さを求めよ
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No.22534 - 2013/09/13(Fri) 23:15:36
| ☆ Re: ベクトル / angel | | | ベクトルの特徴は、良くも悪くも機械的な計算で問題が解けること。 殊に、↑OX=α・↑OA + β・↑OB と唯一通り ( 一意に ) 表すことができる、ということを最大限利用します。 ※OA,OBが平行でない ( ↑OA,↑OBが一次独立である ) のが前提です
(1) 直線BP上にある点は s↑OB+(1-s)↑OP と、 直線AQ上にある点は t↑OA+(1-t)↑OQ と表すことができます。 なので、両直線上にある点Rについては ↑OR=s↑OB+(1-s)↑OP=t↑OA+(1-t)↑OQ これを↑OA,↑OB (↑a,↑b)を使った形にまとめて比較します。 ↑OP=2/3・↑a, ↑OQ=3/5・↑b から ↑OR=s↑b+2(1-s)/3・↑a=t↑a+3(1-t)/5・↑b これにより、( ↑a,↑bの係数を比較して ) 2(1-s)/3=t, s=3(1-t)/5 この連立一次方程式を解いて s=1/3, t=4/9 ↑OR=s↑b+2(1-s)/3・↑a=4/9・↑a+1/3・↑b
(2) 内積の性質 |↑x|^2=↑x・↑x と分配法則等の計算規則から、 |↑OB-↑OA|^2 =(↑OB-↑OA)(↑OB-↑OA) =↑OB・↑OB - 2↑OA・↑OB + ↑OA・↑OA = |↑OA|^2+|↑OB|^2-2↑OA・↑OB これは、余弦定理 c^2=a^2+b^2-2ab・cosC と実は同じものです。 ※↑OA・↑OB=|↑OA||↑OB|cos∠AOB
で、↑AB=↑OB-↑AB であることから |↑AB|^2 = |↑OA|^2+|↑OB|^2-2↑OAt・↑OB これで内積の方は解けます。
線分ORについては、 OR=√( OR^2 )=√( ↑OR・↑OR ) ということで、ひたすら内積の計算です。
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No.22535 - 2013/09/14(Sat) 00:06:49 |
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