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2022年10月02日

22010 大人のさび落とし 4点が同一平面上にある条件



大人のさび落とし

4点が同一平面上に ある 条件


01


4つの 位置ベクトル

これこれがあって

4点が 同一平面上に

あるための

必要十分条件は

これこれ であることを

証明 して ちょうだい

という問題
PA020001.JPG

02

どうやってやるんだろね


そこで


理論は

こうなんですよ

理論の方は O,A,B,C


問題の方は

A、B、C、D

AC AB と AD で 考える

PA020002.JPG
03

ACは こうでしょ

PA020003.JPG
04

ABは こうでしょ

PA020004.JPG
05



ADも こうだから

PA020005.JPG
06

これらを 

理論に 当てはめると

こうなるよね

PA020006.JPG
07

整理して

PA020007.JPG
08

ベクトルの 係数を

ソレゾレ

p、q、r、s

とおけば

成り立つデショ

PA020008.JPG
09

ぎゃくに これが成り立つとき

PA020009.JPG
10


式を 変形してくとさ

理論の 形に

なるじゃんね

PA020010.JPG

11

ナタメ

AD AB AC は 同一平面上に

あるので




A,B,C,D


同一平面上にある

PA020011.JPG
12



空間に 3つの

位置ベクトルがあって

この 3点が 一直線上に


あるためには

これこれ



必要十分条件であることを

言ってちょうだい

という感じ

PA020012.JPG
13

ベクトルで

一直線上を 言うには

ベクトルが = 実数倍で

一点を共有していること




= 実数倍で 

Bを 共有してるでしょ



PA020013.JPG

14

この式を 


変形してくと

ここでさ

PA020014.JPG
15

係数を 調整して

両辺に L 倍してから

L、m、n

に とすれば


PA020015.JPG
16

ね で 係数を


L、m、n足し合わせると

ゼロ

成り立つデショ

PA020016.JPG

17

ぎゃくに

これが 成り立つならば


条件を

へんけいして

代入してくと


PA020017.JPG
18


こんな形になって

PA020018.JPG

19

これは ベクトルの 実数倍同士が

等しい

等しいから 平行


しかも

一点を 共有してるから

A,B,Cは 一直線上にある

PA020019.JPG
20

平面上の 3っつのベクトル

について


OCベクトルと ABベクトルの 

交点を D とする時


OD を a,b.m,n


で 表せ

PA020020.JPG
21


イメージは こんな感じ

ABってのは

OB-OAの事でしょ



PA020021.JPG
22

OD ってのは
OCの上に Dがある

そこで

OD = t OC

一直線上

PA020022.JPG
23


今度は  AD
  
ってのは ABの上に D



が あるでしょ



そこで

分点座標を

こんな風に

K:1にして

PA020023.JPG
24

この二つは

同じ ODの場所を 

示してるんだけど


平行では なくて

交わってるので

ここで なんかしないといけない


PA020024.JPG
25

イコールで 結んで

左辺に 集めて


係数を まとめて

PA020025.JPG
26

これらを =ゼロ と置くんだって

PA020026.JPG
27

kとtを 求めて

PA020027.JPG
28

kは
tは

PA020028.JPG
29

ODに tを 代入したら

こんなですね

PA020029.JPG

30

kを 代入しても

チャンと

同じになるね


PA020030.JPG

お疲れ様です。




posted by matsuuiti at 07:41| 旧 数2
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