質問<2601>2005/9/30
from=高3受験生
「ベクトル問題」


三角形OABで、辺OAを3:2に内分する点をC,辺OBを1:2に
内分する点をDとする。
(1)線分ADとBCの交点をP,直線OPと辺ABの交点をQとすると、

ベクトルOP=(ア/イ)ベクトルOA+(ウ/エ)ベクトルOB
ベクトルOQ=(オ/カ)ベクトルOPである。

(2)線分AC上に点E、線分BD上に点Fをとり、線分EFが点Pを通る
ようにする。
ベクトルOE=αベクトルOC、ベクトルOF=βベクトルODとすると、
α、βの間には

(1/キ)×((ク/α)+(ケ/β))=1の関係が成り立つ。

★希望★完全解答★

お便り2005/10/2
from=wakky


ベクトルを示す→は省略します。
→がつくか、つかないかは、読み取ってください。
(1)
OA=a、OB=bとおく
OC=(3/5)aで
点Pは線分BC上にあるから
OP=sOC+(1-s)OBとおける
∴OP=(3s/5)a+(1-s)b・・①
OD=(1/3)bで
点Pは線分AD上にあるから
OP=ta+{(1-t)/3}b・・②とおける
aとbは互いに平行ではなく、0ベクトルでないから
①②から、(3s/5)=t、1-s=(1-t)/3
これを解いて
s=5/6、t=1/2
よって
OP=(1/2)a+(1/6)b
  =(1/2)OA+(1/6)OB・・(答)
点O,P,Qは一直線上にあるから
OQ=kOP・・③(kは0でない実数)とおける
前問から
OQ=(k/2)a+(k/6)b
また点Qは線分AB上にあるから
OQ=xa+(1-x)b・・④とおける
従って、③④から前問と同様に
x=k/2、1-x=k/6
これを解いてk=3/2
∴OQ=(3/2)OP・・(答)
※チェバの定理やメネラウスの定理を利用してもできそうです。

(2)
点Pは線分FE上にあるから
OP=yOE+(1-y)OEとおける
すなわち
OP=(3/5)yαa+(1/3)(1-y)βb・・⑤
また、(1)から
OP=(1/2)a+(1/6)b・・⑥
∴(3/5)yα=1/2、(1/3)(1-y)β=1/6
これらからyを消去して整理すると
(1/12){(10/α)+(6/β)}=1・・(答)


お便り2005/10/2
from=wakky


もう初歩的なことですけど
(1/12){(10/α)+(6/β)}=1・・(答)
は
(1/6){(5/α)+(3/β)}=1 と整理すべきですね
情けない・・・