質問<908>2002/8/5
from=ももっち
「ベクトルと空間図形」


原点をOとし、3点A(2,0,0)、B(0,4,0)、C(0,0,3)をとる。
原点Oから3点A、B、Cを含む平面に垂線OHを下ろす。
(1)Hの座標を求めよ。
(2)三角形ABCの面積を求めよ。
という問題なのですが、この問題は外積が使えるのでしょうか?
何となく使えそうな気がするのですが、
外積を使って解こうとしたのですが、まだ慣れてないせいか、
途中で分からなくなってしまいました。
使えるのなら、外積を使った解き方を教えてください。
お願いします。


お便り2002/8/8
from=Tetsuya Kobayashi


(1)
外積を使わない解き方。
A, B, C を含む平面上の点が (x, y, z)=(2p, 4q, 3r) (p+q+r=1) 
と書けることから、
x^2+y^2+z^2 が最小となる x, y, z を計算する。
ちなみに、(x, y, z)=(72/61, 36/61, 48/61) となります。

(2)
2*4*(1/2)*3*(1/3)=(三角形ABCの面積)*(線分OHの長さ)*(1/3) より、
求める面積は √61 となります。



お返事2002/8/17
from=武田


外積を使って解いてみよう。
H(x,y,z)とおくと、

 ………①より
         
         
外積の大きさは2つのベクトルで作る平行四辺形の面積だから
△ABCの面積= ………(答)
 より、内積
したがって、
 
①に当てはめると、
 
座標を個々に求めると、
x座標は  
2乗して、
同様にして、
 ………(答)