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2020年06月30日

大人のさび落とし 011 (長さ)二乗  ベクトル



01

ベクトル (長さ )の二乗

図形の問題で

長さが 問題になっていて

( 長さ ) 二乗 

になってるときは

ベクトルの 成分を 使うと

いろいろと 証明しやすい 

と の事で

ベクトルの 長さは

こんな感じでした
P6300001.JPG
02


で ( 長さ ) の 二乗

となると


うまいこと ルートが 外れて


都合がいい




ベクトルの 成分を 

指定されてないときは


座標を 適当な形に とると

うまくいく

P6300002.JPG
03

問題 行ってみましょう

申し訳ないんですが

これを 読んでいただいて

P6300003.JPG
04

いいですかね

早速ですが

ベクトルの 成分が 

指定されてないので

条件に 合う形で

適当な 座標に 三角形を 


あてがってじゃナイスカ
P6300004.JPG
05

今回は

中点 D を 原点に取ると

良い
P6300005.JPG
06
座標 成分を

条件に合う 適当な形に 

セットして


左辺 

ABの二乗を 求めてくでしょ


P6300006.JPG
07

成分で 計算したら

こんな感じ


ACの二乗も
P6300007.JPG
08

こんな感じで

P6300008.JPG
09

左辺の 長さの二乗の

足し算を 成分で

計算したら

こんな感じに 成ったと
P6300009.JPG
10
今度は 右辺

部品を

ADは

ベクトルのは

向きがあるから

こんな感じに

修正して

計算結果は おなじなんだけどさ


P6300010.JPG
11

次に

BDは
P6300011.JPG
12


偉く 簡単な形に

なったなぁ〜
P6300012.JPG
13
部品が 出そろったので

右辺も 成分を けいさんして

左辺=右辺
P6300013.JPG
14

なのだから

この式は 証明できた
P6300014.JPG
15
次は

また 問題を 読んでいただいて
P6300015.JPG
16

Dを 原点に とると

やりやすそうなので


まず左辺 から 計算
P6300016.JPG
17

部品を 計算して
P6300017.JPG
18
AB と AC

の 二乗
P6300018.JPG
19
代入して くでしょ
P6300019.JPG
20

整理すると

こんな感じに
P6300020.JPG
21

今度は

右辺の 計算



部品を 計算して
P6300021.JPG
22

BD


CD
P6300022.JPG
23

AD と

二乗を計算してから
P6300023.JPG
24







代入したらば


左辺=右辺

成分で

計算すると ( 長さ ) 二乗

は 証明しやすい
P6300024.JPG
25

問題

よんでね
P6300025.JPG
26


P 点は なんだと思いますか

直感で
P6300026.JPG
27

位置ベクトルを使って

P6300027.JPG
28
成分を 条件に合う形に

適当なように 割り振って

部品を 計算すると


AP BP CP を 成分計算して
P6300028.JPG
29

これらを
P6300029.JPG
30

二乗の形にすると

P6300030.JPG
31

条件式に 代入して

整理してきますと
P6300031.JPG
32

こうなって

P6300032.JPG
33

こうなって
P6300033.JPG
34

こう
P6300034.JPG
35



ここでさ

同じことを

繰り返してしまって

つかれてるなぁ〜
P6300035.JPG
36

ちょっと進んで

P6300036.JPG
37
x、 yの入ってるとこは

ここんとこだけ
P6300037.JPG
38

実数の2乗は 0の時が

一番小さいので


0になるとこを それぞれ

x、y を 見ると


こんな感じで

これが 成分に 成るので

P6300038.JPG
39
こんな感じに
P6300039.JPG
40
これっていうのは

重心だよね

点Pが 重心になるとき

与式は 最小


P6300040.JPG
41

重心です

P6300041.JPG
42

問題を 読んでください


条件が 成り立ってるとこに

点Dは どんな点になってるか
P6300042.JPG
43
座標を うまく 据えられれば


半分できたも同じ
P6300043.JPG
44
ここで ヒントを 見たら

bは これでいいんだって
P6300044.JPG
45
条件式に使われてる 部品を

左辺〜

逐次 計算してきますと


ABの二乗
P6300045.JPG
46
ACの二乗
P6300046.JPG
47

右辺に行って

ADの二乗

P6300047.JPG
48
BDの二乗
P6300048.JPG
49

CDの二乗

P6300049.JPG
50

出そろったので


左辺は
P6300050.JPG
51
次に
右辺は
P6300051.JPG
52


左辺 と 右辺 を

連結するじゃナイスカ


P6300052.JPG
53

因数分解して
P6300053.JPG
54

xの値が

二つ出て来ました

x=0 

または

x= (b+c)/2

P6300054.JPG
55

x=0の時

点Dは Aから BCにおろした

垂線の足

P6300055.JPG
56

x= (b+c)/2

のとき

点Dは

Aからの BCに おろした

中線の足

P6300056.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 22:10| Comment(0) | TrackBack(0) | 数1
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