3点 $A(3, -2)$, $B(4, 1)$, $C(1, 5)$ を頂点とする平行四辺形の残りの頂点 $D$ の座標を求めます。平行四辺形における頂点の順番が指定されていないため、3通りの場合を考慮する必要があります。

幾何学座標平面平行四辺形ベクトル図形
2025/7/22

1. 問題の内容

3点 A(3,2)A(3, -2), B(4,1)B(4, 1), C(1,5)C(1, 5) を頂点とする平行四辺形の残りの頂点 DD の座標を求めます。平行四辺形における頂点の順番が指定されていないため、3通りの場合を考慮する必要があります。

2. 解き方の手順

平行四辺形の性質として、対角線の中点が一致することが挙げられます。
したがって、以下の3つの場合について、頂点Dの座標を計算します。
(1) 平行四辺形ABCDの場合
対角線ACの中点と対角線BDの中点が一致します。
D(x,y)D(x, y) とすると、
3+12=4+x2\frac{3+1}{2} = \frac{4+x}{2} より x=0x = 0
2+52=1+y2\frac{-2+5}{2} = \frac{1+y}{2} より y=2y = 2
よって、D(0,2)D(0, 2)
(2) 平行四辺形ABDCの場合
対角線ADの中点と対角線BCの中点が一致します。
D(x,y)D(x, y) とすると、
3+x2=4+12\frac{3+x}{2} = \frac{4+1}{2} より x=2x = 2
2+y2=1+52\frac{-2+y}{2} = \frac{1+5}{2} より y=8y = 8
よって、D(2,8)D(2, 8)
(3) 平行四辺形ABDCの場合
対角線ABの中点と対角線CDの中点が一致します。
D(x,y)D(x, y) とすると、
3+42=1+x2\frac{3+4}{2} = \frac{1+x}{2} より x=6x = 6
2+12=5+y2\frac{-2+1}{2} = \frac{5+y}{2} より y=6y = -6
よって、D(6,6)D(6, -6)

3. 最終的な答え

D(0,2)D(0, 2), D(2,8)D(2, 8), D(6,6)D(6, -6)

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