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

幾何学ベクトル三角形中点ベクトルの加減算
2025/5/13

1. 問題の内容

OAB\triangle OABにおいて、辺OA,OBOA, OBの中点をそれぞれM,NM, Nとする。OA=a,OB=b\vec{OA}=\vec{a}, \vec{OB}=\vec{b}とするとき、MN\vec{MN}a,b\vec{a}, \vec{b}で表せ。

2. 解き方の手順

まず、OM\vec{OM}ON\vec{ON}a\vec{a}b\vec{b}で表します。
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}を用いて表します。
MN=ONOM\vec{MN} = \vec{ON} - \vec{OM}
OM\vec{OM}ON\vec{ON}a\vec{a}b\vec{b}で表したものを代入します。
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(a+b)\vec{MN} = \frac{1}{2}(-\vec{a} + \vec{b})

3. 最終的な答え

MN=12a+12b\vec{MN} = -\frac{1}{2}\vec{a} + \frac{1}{2}\vec{b}

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