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■17461 / inTopicNo.1)  ベクトル
  
□投稿者/ fuyukin 一般人(1回)-(2006/09/19(Tue) 13:36:29)
     問題の解き方がわからないので、解説付きでお願いします

    1)凾`BCにおいて、辺ABを2:1の比に内分する点をPとし、辺ACの中点をQ,辺BQの中点をRとすると、3点PRCは1直線上にあることを示せ。

     ヒント:↑PC=|?|↑PRを表せ 2つのベクトル↑a,↑bをとる。

    2)凾`BCにおいて、辺3:2の比に内分する点をD、辺ACを2:1の比に内分する点をEとし、線分CD,BEの交点をPとする。↑AB=↑a,↑AC=↑bとおくとき、↑APを↑a,↑bで表せ。
                         答え↑AP=1/3↑a+4/9↑b

    3)↑a(2,1,-1)↑b(8,√3+1,√3-1)↑c(3,3,1) また↑aと↑bの作る角30度のとき(0°<=Θ<=180°のときで)

    ↑aと↑cに垂直な単位ベクトル↑vを求めよ。

    答え±1/5√2(4,-5,3)

    4)3点A(1,2,3)B(-1,0,3)C(1,2,-3)を頂点とする凾`BCの面積を求めよ.

    問題番号忘れずにお願いします

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■17462 / inTopicNo.2)  Re[1]: ベクトル
□投稿者/ miyup 大御所(758回)-(2006/09/19(Tue) 14:07:54)
    2006/09/19(Tue) 15:13:03 編集(投稿者)

    No17461に返信(fuyukinさんの記事)
    > 1)凾`BCにおいて、辺ABを2:1の比に内分する点をPとし、辺ACの中点をQ,辺BQの中点をRとすると、3点PRCは1直線上にあることを示せ。

    ↑PC=↑AC-↑AP=↑AC-2/3↑AB で
    ↑PR=↑AR-↑AP=(↑AB+↑AQ)/2-↑AP=-1/6↑AB+1/4↑AC=1/4↑PC より
    3点PRCは1直線上にある。

    > 2)凾`BCにおいて、辺3:2の比に内分する点をD、辺ACを2:1の比に内分する点をEとし、線分CD,BEの交点をPとする。↑AB=↑a,↑AC=↑bとおくとき、↑APを↑a,↑bで表せ。

    メネラウスの定理より3/2・BP/PE・1/3=1 よって BP:PE=2:1
    ↑AP=(↑AB+2↑AE)/3=(↑AB+2・2/3↑AC)/3=1/3↑AB+4/9↑AC。

    > 3)↑a=(2,1,-1)↑b=(8,√3+1,√3-1)↑c=(3,3,1) また↑aと↑bの作る角30度のとき(0°<=Θ<=180°のときで)
    > ↑aと↑cに垂直な単位ベクトル↑vを求めよ。

    ↑u=(x,y,z)とおくと、↑a・↑u=↑b・↑u=0 のとき 2x+y-z=0, 3x+3y+z=0 よって y=-5x/4, z=3x/4
    すなわち ↑u=(x,-5x/4,3x/4)=x/4・(4,-5,3) であらためて ↑u=(4,-5,3)とおくと
    |↑u|=5√2 より ↑v=±↑u/|↑u|=±1/5√2・(4,-5,3)。

    ↑bは不要です。

    > 4)3点A(1,2,3)B(-1,0,3)C(1,2,-3)を頂点とする凾`BCの面積を求めよ.

    ↑AB=(-2,-2,0),|↑AB|=2√2、↑AC=(0,0,-6),|↑AC|=√6
    ↑AB・↑AC=0 より ABとACは垂直
    よって△ABCの面積は 1/2・2√2・√6=2√3。
引用返信/返信 [メール受信/OFF] 削除キー/
■17464 / inTopicNo.3)  Re[2]: ベクトル
□投稿者/ fuyukin 一般人(2回)-(2006/09/19(Tue) 18:29:50)
    No17462に返信(miyupさんの記事)
    解答、ありがとうございました。わかりました
    4)ですが、解答は6√2だったそうです (記入漏れです すみませんw)
    参考書等見て解けました 参考に下に続きを記しておきます

    >>4)3点A(1,2,3)B(-1,0,3)C(1,2,-3)を頂点とする凾`BCの面積を求めよ.
    >
    > ↑AB=(-2,-2,0),|↑AB|=2√2、↑AC=(0,0,-6),|↑AC|=√6
    > ↑AB・↑AC=0 より ABとACは垂直
    ここから変わります

    ベクトル↑a=(a1,a2,a3)↑b=(b1,b2,b3)が作る平行四辺形の面積の定理
     S^2=|↑a|^2|↑b|^2−(↑a*↑b)^2

    =(a1b2−a2b1)^2+(a1b3−a3b1)^2+(a2b3−a3b2)^2

    ここで↑AB=↑a ,↑AC=↑bとして上の定理のとこに代入した結果

    S=√288

    三角形より上の面積を1/2かけると

    √288*1/2=(2*6√2)/2=6√2

    ではまたいつか質問するので、また会いましょうw
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■17465 / inTopicNo.4)  Re[3]: ベクトル
□投稿者/ miyup 大御所(759回)-(2006/09/19(Tue) 18:45:09)
    > ↑AB=(-2,-2,0),|↑AB|=2√2、↑AC=(0,0,-6),|↑AC|=√6
    > ↑AB・↑AC=0 より ABとACは垂直
    > よって△ABCの面積は 1/2・2√2・√6=2√3。

    |↑AC|=6 でした。

    よって△ABCの面積は 1/2・2√2・6=6√2。(ご指摘ありがとうございました)

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