| とりあえず最初の問題だけ。
> @↑AMおよび↑APを↑aと↑bを用いて表せ。
↑AM=↑AB+↑BC+↑CM と考えると,↑CD と ↑AF は同じ向きなので ↑CM=(1/2)↑CD=(1/2)↑AF=(1/2)↑b であることがすぐにわかります。 あとは↑BC を↑a と↑b で表さなければなりませんが,辺AD が辺 BC に平行で,かつ辺 BC の長さの2倍であり,↑AD=2(↑a+↑b) であることから,↑BC=↑a+↑b と表せます。これで↑AM はわかります。
↑AP については,P が BE 上にあることから,実数 s を用いて ↑AP=↑a+s↑BE=↑a+s*2↑b と表せます。 一方,P は MF 上にもあることから,実数 t を用いて ↑AP=↑AM+t↑MF=↑AM+t(↑AF-↑AM)=(1-t)↑AM+t↑b と表せます。先に求めた↑AM の式を代入して ↑a と ↑b についてまとめます。 この2通りの表し方は同じベクトルを表していますから, ↑a+s*2↑b=(1-t)↑AM+t↑b でなければなりません。↑a,↑b が1次独立なので,両辺の↑a,↑b の係数をそれぞれ等しいとおいて s, t の連立方程式を立て,それを解いて s の値を求め,↑AP=↑a+2s↑b に代入すればおしまいです。
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