- 695 名前：１３２人目の素数さん mailto:sage [2017/04/17(月) 01:12:55.95 ID:eY5Vmg1s.net]
- >>662 は >>646 のことかな。
(1)が瞬殺でないと、この問題にあたるのは早すぎる。
内積について、(→OA)・(→OB)=|OA||OB|cos∠AOB と
成分計算 (a,b)・(x,y)=ax+by は知ってなけりゃ。
(→a)・(→b)=(→OA)・(→OB)=|OA||OB|cos∠AOB
=2・3・(5/6)=5。
△ABCの重心Gが (→OG)={(→OA)+(→OB)+(→OC)}/3
であることも、必須暗記。これを重心の定義と思っていい。
中学で習った図形的な重心の定義から式を
導くこともできるが、それはさすがに教科書を見て欲しい。
今回は、CがOと一致しているので、
(→OG)={(→OA)+(→OB)+(→OO)}/3
={(→a)+(→b)+(→0)}/3={(→a)+(→b)}/3。
(2)GHとOAが垂直であることを式で表せばいいが、
それには、垂直⇔内積が0 を使う。cos=0 だからね。
Hは直線OA上にあるので、OHとOAは平行であり、
(→OH)=h(→OA)=h(→a)と置ける。hはスカラー。
(→GH)=(→OH)-(→OG)=h(→a)-{(→a)+(→b)}/3
=(h-1/3)(→a)+(-1/3)(→b) を使って、
0=(→GH)・(→OA)={(h-1/3)(→a)+(-1/3)(→b)}・(→a)
=(h-1/3)(→a)・(→a)+(-1/3)(→b)・(→a)
=(h-1/3)(2^2)+(-1/3)5=4h-3。よって、h=3/4。
(→OH)=(3/4)(→a) ということだ。
(3)内分点公式も必須。線分DEをm:nに内分する点Fは、
(→OF)={n(→OD)+m(→OE)}/(m+n)。
この式は、OからDを経由して折れ線でFへ
(→OF)=(→OD)+{m/(m+n)}(→DE) を変形すれば出る。
m/(m+n) をまとめて t と置けば、
(→OF)=(1-t)(→OD)+t(→OE)。直線のパラメータ表示。
これらを使って、
(→OP)={1/(1+4)}(→OB)=(1/5)(→b)、
(→OQ)=(1-t)(→OA)+t(→OP)
=(1-t)(→a)+t(1/5)(→b)、
(→OQ)=(1-u)(→OG)+u(→OH)
=(1-u){(→a)+(→b)}/3+u(3/4)(→a)
={(4+5u)/12}(→a)+{(1-u)/3}(→b)。
(→OQ)の２通りの式で→a,→bの係数を比較して、
1-t=(4+5u)/12, t/5=(1-u)/3。
連立一次方程式を解くと t=1/3, u=4/5 で、
(→OQ)=(2/3)(→a)+(1/15)(→b)。
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