$\triangle OAB$において、辺$OA$の中点を$M$、辺$OB$の中点を$N$とする。$\vec{OA} = \vec{a}$, $\vec{OB} = \vec{b}$とするとき、$\vec{MN}$を$\vec{a}$と$\vec{b}$で表す。

幾何学ベクトル三角形中点ベクトル表現
2025/5/13

1. 問題の内容

OAB\triangle OABにおいて、辺OAOAの中点をMM、辺OBOBの中点をNNとする。OA=a\vec{OA} = \vec{a}, OB=b\vec{OB} = \vec{b}とするとき、MN\vec{MN}a\vec{a}b\vec{b}で表す。

2. 解き方の手順

まず、OM\vec{OM}ON\vec{ON}a\vec{a}b\vec{b}で表す。
MMOAOAの中点なので、
OM=12OA=12a\vec{OM} = \frac{1}{2}\vec{OA} = \frac{1}{2}\vec{a}
NNOBOBの中点なので、
ON=12OB=12b\vec{ON} = \frac{1}{2}\vec{OB} = \frac{1}{2}\vec{b}
次に、MN\vec{MN}OM\vec{OM}ON\vec{ON}で表す。
MN=ONOM\vec{MN} = \vec{ON} - \vec{OM}
OM=12a\vec{OM} = \frac{1}{2}\vec{a}ON=12b\vec{ON} = \frac{1}{2}\vec{b}を代入する。
MN=12b12a\vec{MN} = \frac{1}{2}\vec{b} - \frac{1}{2}\vec{a}
MN=12a+12b\vec{MN} = -\frac{1}{2}\vec{a} + \frac{1}{2}\vec{b}
MN=12(ba)\vec{MN} = \frac{1}{2}(\vec{b} - \vec{a})

3. 最終的な答え

MN=12a+12b\vec{MN} = -\frac{1}{2}\vec{a} + \frac{1}{2}\vec{b}
または
MN=12b12a\vec{MN} = \frac{1}{2}\vec{b} - \frac{1}{2}\vec{a}
または
MN=12(ba)\vec{MN} = \frac{1}{2}(\vec{b} - \vec{a})

「幾何学」の関連問題

(1) 2点 $(1, -2)$ と $(7, 2)$ を結ぶ線分を直径とする円の方程式を求める。 (2) 2点 $(3, -2, 1)$ と $(1, 4, -5)$ を結ぶ線分を直径とする球面の方...

球面方程式距離空間図形
2025/5/13

座標空間において、以下の図形の方程式を求める問題です。 (1) 点 $(4, -2, 3)$ を通り、直線 $\frac{x+1}{3} = \frac{y-1}{4} = \frac{z}{5}$ ...

空間ベクトル直線の方程式平面の方程式法線ベクトル方向ベクトル
2025/5/13

空間内の直線 $\frac{x-1}{2} = \frac{y-8}{1} = \frac{z-8}{3}$ と $xy$ 平面、$yz$ 平面、$zx$ 平面との交点の座標を求める。

空間図形直線平面交点ベクトル
2025/5/13

点 $(1, 3, 2)$ を通り、ベクトル $\begin{pmatrix} 2 \\ -5 \\ 3 \end{pmatrix}$ および $\begin{pmatrix} -1 \\ 2 \\ ...

ベクトル直線の方程式外積空間ベクトル
2025/5/13

ベクトル $\vec{a}$ と $\vec{b}$ が平行になるような $x$ または $y$ の値を求める問題です。 (1) $\vec{a} = (2, -1)$, $\vec{b} = (x,...

ベクトル平行ベクトル計算
2025/5/13

座標平面において、以下の2つの条件を満たす直線の方程式を求める。 (1) 点 $(3, -4)$ を通り、ベクトル $\vec{n} = \begin{pmatrix} 2 \\ -1 \end{pm...

ベクトル直線の方程式法線ベクトル媒介変数表示
2025/5/13

台形ABCDが与えられており、ABはDCと平行、∠B=∠C=90°、AB = h cm、DC = 2h cm、BC = a cmである。この台形を辺DCを軸として回転させてできる立体の体積がV $cm...

体積回転体台形円柱円錐
2025/5/13

点 $(1, 3, 2)$ を通り、ベクトル $\begin{pmatrix} 2 \\ -5 \\ 3 \end{pmatrix}$ と $\begin{pmatrix} -1 \\ 2 \\ -2...

ベクトル空間ベクトル直線の方程式パラメータ表示外積
2025/5/13

直径6cm、長さ8cmの鉄の円柱から、切削して作れる最大の立方体の体積を求める問題です。

体積立方体円柱最大値
2025/5/13

座標平面上に円K: $x^2 + y^2 - 8x = 0$ がある。 (1) 円Kの中心Cの座標と半径を求める。 (2) 点A(-1,0)を通り、傾きがa(aは正の定数)の直線lの方程式をa,x,y...

座標平面直線接線方程式点と直線の距離
2025/5/13