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2021年11月25日

28022 大人のさび落とし 等式の証明 (複素数とベクトル)




01

大人のさび落とし 複素数とベクトルのなかから

ベクトルの等式の証明

問題

これは 三角形の 重心に関して
PB250001.JPG


02
物理学でも

3力が つり合ってるときは

足すと ゼロ になる

習いましたが



それを 証明してよ というわけで


赤四角 の中身の要領で

導くんですが


PB250002.JPG
03
BCの 中点を M としたとき

Mを 通り越して

GM = MD になるように Dを とると

PB250003.JPG
04

四角形 BDCG は 

平行四辺形になってるので

GBベクトル と GCベクトル

の 和が GD ベクトルになる



GD ベクトルは

AGベクトルと等しく

AGベクトルは 2倍のGMベクトル


(M , D は 後から 勝手に 定義したので

消去しないといけないです )



PB250004.JPG
05


等式に 代入してきますと


PB250005.JPG
06

かっこ 2の 証明は

PB250006.JPG
07

これを 縦に 足して

PB250007.JPG
08

(1)の回答を 使って

証明


PB250008.JPG
09

問題

読んでいただいて

PB250009.JPG
10


こんな感じか

ここからどうすればいい


ベクトルの 引き算なり 足し算なりの

式を 作るでしょ

PB250010.JPG
11

左部分から ➀式


PB250011.JPG

12

右部分から A式


縦に 足して

PB250012.JPG
13


簡単にすれば

と言うか 

約せば


証明終わり

(2)は


PB250013.JPG
14
左と 右に 分けた式を

足し合わせて

BDとDCは 等しいから



足し合わせた 右辺は ゼロだから

PB250014.JPG
15


証明終わり

PB250015.JPG
16

問題を 読んでいただいて

PB250016.JPG
17

一見大変なんですが

あったじゃナイスカ

分点ベクトル


これを つかって

PB250017.JPG

18



右辺の 部品を 分点ベクトルで

表して

縦に 足して


右辺=


左辺

証明終わり


PB250018.JPG
19


問題を 読んでいただいて


PB250019.JPG
20


比の値は 同じだから

よく使う手ですが


t (1−t)

これで

部品ごとに 分点座標


PB250020.JPG
21


部品が 出そろったら

PB250021.JPG
22

それぞれの ベクトルの

位置ベクトル ヲ 使った

式を 代入しタラバ

PB250022.JPG
23

展開して


PB250023.JPG
24

展開して

PB250024.JPG
25


足したら

ゼロだった

証明終わり


PB250025.JPG
26


問題を もう一回 読んでいただいて

PB250026.JPG
27


この等式を

使わないといけないので



こんな感じの 式変形に するんだって

PB250027.JPG
28


最終的にMC=BL+AN


ヲ 導きだし


PB250028.JPG
29


ここから

ベクトルと言うものは

大きさと 方向があるので


方向が 同じということは

角度が 同じことであるから

AN ベクトルと 等しくなるように

AB上に KBベクトル の 点Kを 設定すると


PB250029.JPG

30



KB+BL=KL


KB+BL=MC

つまり MC=KL


これは 

角度が 同じことを 

言っているので


PB250030.JPG

31

三角形 KBAと ABC は


2角相等で 相似形である

PB250031.JPG
32

相似形であるならば

BL:BC=KL:AC=BK:BA


ここに KL=MC

を 代入して


KB=AN を 代入して


BL:BC=CM:CA=AN:AB


証明終わり

PB250032.JPG
33

問題を読んでいただいて

PB250033.JPG
34

この手の 問題は

PB250034.JPG
よく期末試験に出ます


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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