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2021年04月27日

28005 複素数とベクトル 2点間の距離




大人のさび落とし 28005 複素数とベクトル

2点間の距離


さいきん しゅくだいやってなくてごめんね

架空の 生き物 ぶんぷく茶釜 に


負けないよう

芸を 磨いていたんだよ

冗談は ともかく


お待たせいたしました







01

問題を よんでいただいて

P4270001.JPG
02

でですよ

私自身 少し忘れてるので

ベクトルを 見てくると

平行移動できたり

成分で 表したり

矢印 と 大きさで 表したり

これが 今度は 


複素平面に 成っただけなのだから


P4270002.JPG
03



ベクトルで 同じ意味合いの 問題があったので

B は (2) で 使うため

ここでは 使わないですが


P4270003.JPG
04


位置ベクトルと


ベクトルの 引き算


P4270004.JPG
05


成分が わかってるとき

ベクトルの大きさを

座標で 計算して

P4270005.JPG
06

ベクトルを 

位置ベクトルで 置き換えて

計算して

絶対値を求めて

P4270006.JPG
07

絶対値が = 1 になることから

P4270007.JPG
08


こんな感じの 等式を

辺々二乗して

円の 方程式


コンな意味合い

P4270008.JPG
09


同じことを

複素平面で 行った⇒


戻ってきましたが


P4270009.JPG
10


一定の 複素数 と 変化する 複素数


P4270010.JPG
11


成分は こんなデショ


複素平面では こういう風に 書くんでしたよ


P4270011.JPG
12


位置ベクトルの考え方で

絶対値を 計算するでしょ



P4270012.JPG
13


心配になったので

念のためですが


ベクトルで 引き算を する時は

こんな感じ



絶対値を
 
求める時は


ぎゃくに 成ってますので




ベクトルは 進んでく 方向に 向かって



絶対の時は 大きいほうから 

小さいほうを 引くイメージで


P4270013.JPG
14


こんな感じにナッテじゃナイスカ


P4270014.JPG
15 

図にしたらば こうですか

P4270015.JPG
16

練習を 少し

4問あります


P4270016.JPG
17

複素平面上の 2点で 考えて

P4270017.JPG
18

位置ベクトルの考え方で


成分から 絶対値を計算して

それが 2以下なのだから


P4270018.JPG
19

こんな 不等式になるでしょ

P4270019.JPG
20
これを 

複素平面上に書くと

P4270020.JPG
21

次は 両辺に


複素数に 考えて


P4270021.JPG
22

位置ベクトルに 考えて

不等式を

P4270022.JPG
23

整理したらば

こんな感じ


P4270023.JPG
24

y 方が 小さいか 同じ

線上が 同じなので


小さいのは ラインの下側

P4270024.JPG
25


これは 手ごわそうですが

地道に 行ってみると


ゼット バー は

こんなだから

P4270025.JPG
26

これを 複素数の 時の

展開で


P4270026.JPG
27

整理したら




これを 複素平面 (ガウス平面) 

に書けば

こんなですか



P4270027.JPG
28

次は

左辺 上辺

ソレゾレ

こんな風に 考えれば


P4270028.JPG
29

ゼットから 引く  マイナス2を 

引いたもの


ベクトルでは -2 から Zへ 向かう

ベクトルの 絶対(大きさ )と


ゼットから プラス1を 

引いたもの


ベクトル では 1から Zへ 向かう

ベクトルの 絶対値(大きさ) が



2:1


になっている


左辺が 2   

右辺が 2倍して 等しいから 1


2定点からの 距離の比が 2:1 になる点 Z(x、y)


P4270029.JPG
30


ベクトルで

書くとこんな感じになるけど


AP  BP

Pは Zの事だから


A,B から Z の 距離が 2:1


これは チョメチョメ の ほにゃララら 


P4270030.JPG
31

何でしょ


あったじゃナイスカ


今回の 日の値は 2:1


P4270031.JPG
32


アポロニウスの円で

2:1になるときは


・・・・・・


置いといて


まずA,Bの  内分点 外分点を

計算すると


P4270032.JPG
33
外分点は

こんなで

P4270033.JPG
34


こんな感じに 成るよ


P4270034.JPG
35
始めに 言いますが

アポロニウスの円です


P4270035.JPG
36

複素数Z を こんな感じにして

P(z)





数字の部分

定点 A(3,3)

(複素平面上 )

P4270036.JPG
37

左辺は ベクトルにすれば

点A から

Zに 向かうベクトル


絶対値 Zは 

原点から Zに 向かうベクトル


P4270037.JPG
38


なので

2定点 (0、0)、 (3,3)

からの距離の比が 2:1 になる Z(x、y)

P4270038.JPG
39

というわけで

P4270039.JPG
40

アポロニウスの 円が 見えたので

2定点の 内分点 外分点を 求めて

P4270040.JPG
41


外分は マイナスの 比で 計算してじゃナイスカ

P4270041.JPG
42

こんな感じなので

最小値 最大値

成分で

円の方程式を 出していく時に

方程式を 円の 方程式に

そのですよ 中心が 分かる形に する前に

・・・・・・・・・

x y の 二乗の 係数を 1 にしたときに

アポロニウスの の円であれば

後ろに 分数で


内分の する 分母が 出現するので


2:1 なら 3分の

こんな時は アポロニウスの 円と 

気が付かなかったとしても

アポロニウスの 円を 

疑ってみる 必要がある


P4270042.JPG


43

問題を 読んでいただいて

P4270043.JPG
44

題意より

ひとつめの 条件式から

O は 三角形ABCの 外心


P4270044.JPG
45

正三角形であるならば

外心と 重心が 一致する


重心の 式は こうでしょ


なったじゃナイスカ


P4270045.JPG
46

ナタメ

P4270046.JPG
47


今度は 長方形です

P4270047.JPG
48

まずは

外心


P4270048.JPG
49

もう一つ

二つ 二つに 左右分けて

2で割ると 中点


P4270049.JPG
50

対角線の 場合は

中点と 原点が 一致して


しかも 


4点は 円周上にあるので


対角線の長さが等しく

互いに 他を 2等分してるので

長方形


P4270050.JPG
51


もう一つの パターンは

さっきと 同じく 中点を

計算した場合


頂点の 記号が 違った パターンの時


P4270051.JPG
52

こんな感じで

中点の 位置が 違うんですが

P4270052.JPG
53

でもですよ

P4270053.JPG
54

さっきの パターンに 成る計も

可能なわけで

P4270054.JPG
55
どちらにしても

P4270055.JPG
56

長方形の 性質

対角線の長さが等しく

互いに 他を 2等分してるので

長方形

P4270056.JPG


お疲れ様です。































































































  

 






















































( 晴れ部屋へ 家庭菜園と ざっかや

メニュウ ページ リターン    )






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