質問<1556>2004/1/19
from=なな
「ベクトルについて」


三角形OABにおいて、
OA=2、OB=√3、cos∠AOB=1/√3とする。
直線AB上に点CをOC⊥ABとなるようにとる。
また、OA→=a→、OB→=b→とする。
(1)内積a→・b→の値を求めよ。
(2)AC→=tAB→とするとき定数tの値を求めよ。
(3)辺OBを2:1に内分する点をD、辺ABを2:1に外分する
   点をEとする。線分OCと直線DEとの交点をFとする。
   OF→をa→、b→で表せ。


お便り2004/1/24
from=wakky


ベクトルaを(V)aと表します。
間違ってたらすみません・・・あまり自信ないので(笑)

(1)

(V)a・(V)b=|(V)a||(V)b|cos∠AOB
=2×√3×1/√3=2

(2)

(V)AC=t(V)AB=t{(V)b-(V)a}
また
(V)OC=(V)a+(V)AC=(V)a+t{(V)b-(V)a}=(1-t)(V)a+t(V)b
(V)AC⊥(V)OCより (V)AC・(V)OC=0
(V)AC・(V)OC=t{(V)b-(V)a}・{(1-t)(V)a+t(V)}
=3t^2-2t=0(途中計算省略しました、前問の結果を利用します。)
題意よりt≠0より
t=2/3

(3)

△OCBを直線EFで分割したと考えて
メネラウスの定理より
OF/FC×CE/BE×BD/DO=1
ここでAE:BE=2:1よりBE=AB
また前問より
(V)AC=t(V)AB=2/3(V)ABより
(V)CB=(V)AB-2/3(V)AB=1/3(V)AB
よって CE=AB+1/3AB=4/3AB
∴ CE/BE=4/3AB / AB=4/3
また、BD:DO=2:1より
BD/DO=2
∴ OF/FC × 4/3 ×2 = 1
OF/FC=3/8
OF:FC=3:8よりOF:OC=3:11
よって
(V)OF=3/11(V)OC
前問より
(V)OC
=(V)OC=(V)a+(V)AC=(V)a+t{(V)b-(V)a}=(1-t)(V)a+t(V)b
=1/3(V)a+2/3(V)bだったから
(V)OF=3/11(V)OC=3/11(V)a+2/11(V)b