質問<1874>2004/8/19
from=オレンジ
「ベクトル」


→AP=s→AB+t→AC(→APはベクトルAPのことです)
の点Pの存在範囲として
①s+t=1 のとき直線AB
②s+t=1、s≧0、t≧0 のとき線分AB
③s+t≦1、s≧0、t≧0 のとき△ABCの周と内部
となるのを証明してください。お願いします。

★希望★完全解答★

お便り2004/8/23
from=wakky


どうやら問題が間違っているようです・・・
直線(線分)ABはBCであると解釈して進めます。

①
 →    →   →
BP=AP-AB
        →      →    → 
  =sAB+tAC-AB
                →             →
  =(s-1)AB-(s-1)AC
 →    →   →
CP=AP-AC
        →      →    →
  =sAB+tAC-AC
        →             →
  =sAB+(t-1)AC
        →      →
  =sAB-sAC
以上のことからs≠0のとき
 →             →
CP=(1/s)BPより 
このとき点B,C,Pは一直線上にある。
s=0のときは、点Pと点Cが一致する。
したがって、点Pの存在範囲は直前BC上である。

②
s=0のときは点Pと点Cが一致。
t=0のときは点Pと点Bが一致。
s>0かつp>0のとき s+t=1より
 →      →     →
AP=sAB+tAC
         →     →
      sAB+tAC 
  = ------------
     s+t
よって点Pは線分BCをt:sに内分する点である。
したがって、点Pの存在範囲は線分BCである。

③
s=0,t=0のときは点Pは点Aと一致。
s=0,1≧t>0のときは点Pは線分AC上にある。
1≧s>0,t=0のときは点Pは線分AB上にある。
s>0,t>0,s+t≦1のとき

 →      →     →
AP=sAB+tAC
              →     →
           sAB+tAC 
  = (s+t)------------
          s+t
ここで、線分BCをt:sに内分する点をDとすると
 →             →
AP=(s+t)AD  となり
s+t≦1より
点Pは線分AD上にあることになる。

以上から、点Pの存在範囲は△ABCの内部と周である。