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2020年06月22日

大人のさび落とし 007 ベクトルの 大きさ



01
ベクトルの大きさ

問題

3定点があって

その他に どこかに 動点Pがいる


PA +PB +PC の ベクトルの和の

大きさが 3であるとき

動点P は どんな 軌跡になってますか

という問題
P6220001.JPG
02

ここで

成分 で書いてある ベクトルは

原点O の 位置ベクトルと

同じ意味なので


位置ベクトルで

書き換えて
P6220002.JPG
03

動点Pを P(x,y) と置けば

ベクトルの 引き算で

PA PB PC ベクトルの 成分が出るので
P6220003.JPG
04

こんな感じで
P6220004.JPG
05
この3つを 足し合わせて

出来た ベクトルを
P6220005.JPG
06


ベクトルの 大きさを 計算すれば

これが =3 なんだって
P6220006.JPG
07

これは 円の 方程式だね

原点を 中心にした

半径1の円が

動点pの軌跡

P6220007.JPG
08

次は

やはり

動点P の軌跡を 求めるんですが

2つ あります
P6220008.JPG
09
位置ベクトル 表示にして

計算して
P6220009.JPG
10


それぞれの ベクトルの大きさが

等しいのだから

P6220010.JPG
11
計算してくと
P6220011.JPG
12

なんかさ

直線の 方程式になったと


答えは これでいいんだけど

これってなに
P6220012.JPG
13



余り 複雑でないので

少し計算すると

Pの 軌跡は 

y切片が 1で 傾きが −1

の直線

P6220013.JPG
14

2点 A,B の方は

2点を通る直線の公式で

y=x+1

P6220014.JPG
15


2直線の傾きを 書けると -1

なので


直交していて

直感で

なんか ABの 真ん中辺かな
P6220015.JPG
16

そこで

2直線の 交点の座標を

出すでしょ
P6220016.JPG
17

線分ABで

中点の座標を 計算するでしょ
P6220017.JPG
18

同じじゃナイスカ

ABの 中点を通り

直交してるので

Pの軌跡は

ABの垂直二等分線になっていた

P6220018.JPG
19

もう一つ あるんですが

こっちは


さっきの PA PB ベクトルの

成分を 

P6220019.JPG
20
足して

大きさを 計算すると
P6220020.JPG
21

辺々2乗して
P6220021.JPG
22


式変形で
P6220022.JPG
23


これは 中心が (0,1)の 半径1の円
P6220023.JPG
24

次はですね

ちょっとこじゃなく

わかんなくて


とらを 見ました


たしかに こうすれば

出るんだけど


そこへ もってく

数学的な カン とか

もののみかた が

まだ ピーンとこない


んん〜


兎も角行ってみましょう

P6220024.JPG
25

まず 

2つの 動点の x成分

出会うとこを γ


P6220025.JPG
26

2つの 動点の y成分

出会うとこを δ



Qの速度ベクトル の 大きさは 5で



これらから

関係式が 3っつ


これだけなの
P6220026.JPG
27

そしたらさ

➀から

P6220027.JPG
28

Aから





C、Dと二つ式が出て来て
P6220028.JPG
29
T>0

個々が味噌なんだけど

こんな感じにして

等号が成り立つので
P6220029.JPG
30
係数を 比較したら

でてしまったと
P6220030.JPG
31

大きさは あってるでしょ

出た値を 使って じゃナイスカ
P6220031.JPG
32


T=3


γ(ガンマ) と (デルタ)δ は


7と12
P6220032.JPG
33

まとめるとこんな感じで

P6220033.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    )






posted by matsuuiti at 23:42| Comment(0) | TrackBack(0) | 数1
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