質問<431>2001/3/25
from=のえ
「ベクトル」


この問題がわからないのでどなたかおしえてください

円に内接する四角形ABPCは次の条件(a),(b)を満たすとする。
(a)三角形ABCは正三角形である。
(b)APとBCの交点は線分BCをp:(1-p)
   [0<p<1]の比に内分する。
このとき,ベクトルAP→をAB→,AC→,pを用いて表せ。


お返事2001/3/28
from=武田



─→         ─→
ADは求まるのですが、APはわかりません。
T.Kさんからアドバイスをいただきました。感謝!!


お便り2001/3/30
from=T.K


武田先生こんばんわ。川口です。
漸化式の問題のご解答ありがとうございました。
とても助かりました。
 
尚、のえさんの未解決問題質問<431>を解答することができましたので
一度私の回答を吟味してやっていただけないでしょうか?
 
[問題]
円に内接する四角形ABPCは次の条件(a),(b)を満たすとする。
(a)三角形ABCは正三角形である。
(b)APとBCの交点は線分BCをp:(1-p)
   [0<p<1]の比に内分する。
このとき,ベクトルAP→をAB→,AC→,pを用いて表せ。
 
[回答]
余弦定理から導く方法もありますが、美しくないので別の方法で・・。
 
問題文の図形を座標平面上に対象性を駆使して設定してやる。
(AP→をAB→とAC→で表せばよいので、ACの長さ=2と設定しても、差し支えない)
(また∠ACB=60°でx軸は∠ACBを二等分するものとする。30°、30°にわけられる)
(そしてCBとAPの交点をQと取る)
以上より下の図が成り立つ。

円の方程式について、中心は{(4/√3)÷2}より
{x-(2/√3)}^2 + (y)^2=4/3
 
AQ→ =(1-p)AB→ + PAC→
AP→=kAQ→
       =k{(1-p)AB→ + PAC→}・・・・・・・・・・・・・・・(*)
       =(√3×k , (2p-1)×k)
 
∴P (√3×k , (2p-1)×k)
 
円の方程式{x-(2/√3)}^2 + (y)^2=4/3 に代入してKを求めると
K=(1/{p^2 + p + 1})
 
(*)に代入して答えを得る。
 
AP→ = {(1-p)/(p^2 + p +1)}AB→ + {P/(p^2 + p +1)}AC→
 
以上


お返事2001/3/30
from=武田


素晴らしいです。作図の問題は軸の設定がポイントですね。
なお、(*)のkの値は
    1
k=──────
  p2 -p+1
となると思います。

したがって、

─→    1        ─→  ─→
AP=──────{(1-p)AB+pAC }……(答)
   p2 -p+1