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総合数学夏期講習
NO1
B C
𝐴𝐵 = DC
A
D
ベクトル 自由平行移動 かのう
B
A
C
𝐴𝐵 + 𝐵𝐶 = 𝐴𝐶
ベクトル和しりとり
△ 
と点
が
を満たすとき,点
はどのような位置にあ




   


るか。
△ ,△ ,△ 
の面積の比を求めよ。


    ベクトル和しりとり

等式を変形すると



 
   

   



よって 

    

   
ゆえに  
・



辺
を
に内分する点を
とすると 
:


 








     
 
 
したがって,辺
を
に内分する点を
とすると,

:

点
は線分
を
に内分する位置にある。

 
:
等式を変形すると






 
   

   


よって 

     

    
ゆえに  
・



辺
を
に内分する点を
とすると 
:

 











したがって,辺
を
に内分する点を
とすると,点
は線分
を
に内

:



:
分する位置にある。
△ 
の面積を
とすると







△  

・ △  
・ ・ △  



 




△ 

・ △  








△ 

・ △  
・ ・ △  



 





ゆえに △ :△ :△ 
:
:
  ::






△  
において,   ,  
とする。辺
を
に内分する点を
 
:
 ,辺
 
を
に内分する点を
と
との交点を
とし,直線
と辺
との
:
 ,線分
 


 
 
,
交点を
とする。次のベクトルを
を用いて表せ。

  
 





 


 :   :
,: :
とすると














,
  

 
    

    


 

 







 
   



よって 















 



  ,   

 , , 
であるから 







これを解いて  
,
したがって  










-2点

  : :
とすると   







 


また,点
は直線
上にあるから,  




は実数
とすると,
の結果から











     

 











よって 


 

 
















 , , 
であるから 

,










これを解いて 
, したがって    




-2点








チェバメネラウスの定理の利用

と直線について,メネラウスの定理により

 △  

    
  
・
よって ・

・
・ 
  
  
 
ゆえに  すなわち  :  :
 


 


よって 










  











 



△  
において,チェバの定理により


    
  
よって ・

・
・
・ 

  
  


ゆえに :
 すなわち   :  


    


よって   
  





直線のベクトル方程式の利用

   
は実数
とする。




,




   
より    

        



点
は直線
上にあるから 

 


……
①
 




より   
 

         





点
は直線
上にあるから   
……
②






①,②
を解いて 
,
よって  












   
は実数
とおくと,点
は直線
上にあるから


 










 








よって 












ゆえに     


共線条件
係数和1
△  
において,    ,   ,  ・   
とする。点
で直線
に接

 
する円の中心
が   
の二等分線
上にある。   
を
で表せ。


   ,  
点
は
の二等分線上にあるから

   

  
 












は実数 


と表される。

また,中心
の円が点
で直線
に接するから


 

   

よって  ・    
①
……



 
 
・








 

 
  ・  

 
 




ここで  ・  


・ 


 
①
から   ゆえに 
したがって 


  



 




直線
と辺
の交点を
とすると
 
 


  :    :  :
よって   

 



   
は実数
と表されるから,
 










とおくと
 
と表される。
また,中心
の円が点
で直線
に接するから


 
   
よって  ・     ……
①
ここで  ・    




・  
・

 


 ・ 
 


   

①
から   ゆえに 








 

 
は実数






したがって 






四面体
において,   ,  ,  
とする。
  
線分
を
:
に内分する点を
とし,線分
を
に内分する点を
とす



 



:

る。 
を
を用いて表せ。
,,
 ,,
はそれぞれ線分
上の点で,  


  ,  , 
 


,
      ,



とする。
点
を含む平面と線分
の交点を
とするとき,
 
 ,,
 


 
を
を用いて表せ。
,,
  



   
     

 ・
 
 











  





点
は直線
上にあるから,
を実数とすると



 

  
と表される。よって,
から
 














  
①
 
 
 ……











   ,  ,  
であるから




 

  
・    
・   
・  










共面条件
係数和1




 

  







点
は平面
上にあるから 

 

①
に代入して  




よって 

 














