質問<839>2002/5/15
from=ありす
「ベクトル」


初めまして。これからお世話になりたいと思ってます。
早速ですが、

<問1>
平面上の点Oを中心とする半径rの円周上に、3点A,B,Cがある。
各点に対して、中心Oからの位置ベクトルを、それぞれ
─→ → ─→ → ─→ →
OA=a OB=b OC=c
とする。さらに位置ベクトル
─→ → → →
OH=a+b+c
として、点Hを定める。
   ─→ ─→
(1) AHとBCの内積を求めよ。
            → →
(2) 点A、Bを固定し、a,bのなす角が120度とす
   る。点Cがこの円周上を動くとき、点Hの軌跡はど
   うなるか。

(1)は解けたのですが、(2)は無理です。よろしくお願いします!!

<問2>
平面上に三角形ABCと点Oがある。

(1)実数a、b、cがa≧0、b≧0.c≧0、a+b+  c=1を
  満たすように動くとき
  ─→  ─→  ─→  ─→
  OP=aOA+bOB+cOCで定められる点Pの描
  く図形を求めよ。

(2)実数a,b,cがa≧-1、b≧0、c≧0、a+b+c=1
  を満たすように動くとき
  ─→  ─→  ─→  ─→
  OP=aOA+bOB+cOCで定められる点Pの描
  く図形を求めよ。

よろしくお願いします。


お便り2002/6/7
from=fan


{ }はベクトルを表すとします。
問1(2) {a}+{b}が固定されることになりますが、この点と
   O,A,Bとの距離は全てrとなります。
     よって|{c}|=rより、Hは{a}+{b}で表される点を中心とする
   半径rの円周上を動くことが分かります。
   結局Hは3点O,A,Bを通る円周上を動きます。

問2(1) 線分BCをc:bに内分する点をQとおくと、線分AQをb+c:aに
   内分する点を考えればこれが点Pに一致することが分かります。
   すると、点Qは線分BC上を動き、点Pは線分AQ上を動くので、
   結局Pは三角形ABCの周及び内部を動きます。
   (2) 今度はa≧-1なので、直線AQ上に、Aから見てQと同じ側に
   AQ'=2AQとなる点Q'をとると、Pは線分AQ'上を動きます。
   よって、Q'と同じようにB',C'をとると、Pは三角形AB'C'
   の周及び内部を動きます。