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2022年06月04日

大人のさび落とし 28036 円のベクトル方程式




01

2点 A、B を 直径とする 円の

ベクトル方程式


A,Bの 位置ベクトルを a,bとすれば


こうなるよ を 証明してちょうだい
P6040001.JPG

02

ちょっといいですか

思い出してもらいたいことがあるので


周辺情報を 持ってきました


円周角 と 中心角の関係


P6040002.JPG

03

直径を 中心角 とすると

円周角は 90度


ということは

AX と BX の 内積は 0になるので

P6040003.JPG

04


先ず AX 


次に BX

位置ベクトルの 引き算で


この 出てきた 二つの 内積が =0

P6040004.JPG
05


証明したところで

実際に


うまくいくか やってみると


先ず プログラム と言うか

アプリ と言うか

書式を


文字で
 
計算するでしょ


P6040005.JPG

06

ぐたいてきな 数値を 持っていて
入れて見ると

P6040006.JPG
07

円の方程式の 標準形

P6040007.JPG
08

中心 半径 が出て来て

図に 書き込んでみるに

よさそうだよね

P6040008.JPG
09

問題

今度は Aを 中心とする 半径 rの

円の方程式

P6040009.JPG
10

半径は OX-OA

で AX

半径が r ダモンで

内積で (a,a)=絶対値 2乗

なったデショ



これでいいって言って

P6040010.JPG
11

今度はさ

ちょっと違うんだ


Aを中心とする 半径rの円



円周上の点 X1とすれば


X1における 接線の方程式は?

P6040011.JPG
12
接線と接点における半径は

垂直


これを 条件に式を作ると

P6040012.JPG
13

こんなかんじ

P6040013.JPG
14

言い方が 適切でないか知れないですが

後で 式に xも 入ってくるからさ

んん〜〜


X1 X を 表現を 換えると

こうでしょ


P6040014.JPG
15

代入して

式を 整理してくと


P6040015.JPG
16

x1−aは 半径だから


内積の計算は

交換の法則が使えるから


P6040016.JPG
17

実際に

接線の 方程式に 成るか

またさっきみたいに

文字で

プログラムを 組んで

代入みたいな感じで


P6040017.JPG
18

内積の 成分の 計算の仕方で

展開したら

なるでしょ

P6040018.JPG
19

図にすれば

こんなで

P6040019.JPG
20

乱筆で すみません

問題を 読んでみてね


P6040020.JPG
21

図にすると

こんなですよ

CP は半径


題意から

CPを ベクトルの 引き算で 書くと

tb-a



P6040021.JPG
22

CPは 半径だから

同じものの 内積の時

内積の 展開の公式で

展開すれば

P6040022.JPG
23

簡単に なるとこを 簡単にして


tの2次関数


tは 直線と 円の 交点のになる

二つの ベクトル 


bの 実数倍


であるから

P6040023.JPG
24

解と係数の関係で見れば

t1・t2は


P6040024.JPG
25

であるから

一定になると

P6040025.JPG 
26


これは

方べきの定理の

導き方になっていた

P6040026.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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