座標平面上の定点A(3, 6)と任意の点Pに対し、ベクトル方程式 $|3\vec{OP} - 2\vec{OA}| = 1$ は円を表す。この円の中心の座標と半径を求めよ。

幾何学ベクトルベクトル方程式座標平面
2025/5/22

1. 問題の内容

座標平面上の定点A(3, 6)と任意の点Pに対し、ベクトル方程式 3OP2OA=1|3\vec{OP} - 2\vec{OA}| = 1 は円を表す。この円の中心の座標と半径を求めよ。

2. 解き方の手順

与えられたベクトル方程式は、
3OP2OA=1|3\vec{OP} - 2\vec{OA}| = 1
これを変形していく。
3(OP23OA)=1|3(\vec{OP} - \frac{2}{3}\vec{OA})| = 1
3OP23OA=13|\vec{OP} - \frac{2}{3}\vec{OA}| = 1
OP23OA=13|\vec{OP} - \frac{2}{3}\vec{OA}| = \frac{1}{3}
OPOG=13|\vec{OP} - \vec{OG}| = \frac{1}{3}
ここで、OG=23OA\vec{OG} = \frac{2}{3}\vec{OA} となる点Gを考える。点Gは円の中心を表す。
点Aの座標は(3, 6)なので、OA=(3,6)\vec{OA} = (3, 6)である。
OG=23(3,6)=(2,4)\vec{OG} = \frac{2}{3}(3, 6) = (2, 4)
したがって、円の中心Gの座標は(2, 4)である。
また、円の半径は13\frac{1}{3}である。

3. 最終的な答え

円の中心の座標は (2, 4)。半径は 13\frac{1}{3}

「幾何学」の関連問題

ベクトル $\vec{a}$ と $\vec{b}$ が与えられたとき、内積 $\vec{a} \cdot \vec{b}$ を求める問題です。具体的には、以下の3つのケースについて計算を行います。 ...

ベクトル内積ベクトル演算
2025/5/22

三角形ABCがあり、辺BC上に点Hがある。AHはBCに対する垂線である。AH上に点Pを取り、PBとPCを引く。影をつけた部分(三角形ABPとACPの面積の合計)の面積を、PHの長さを $h$ cmとお...

三角形面積垂線相似計算
2025/5/22

一辺の長さが $a$ である正三角形に外接する円の半径を求める問題です。

正三角形外接円半径ピタゴラスの定理
2025/5/22

長方形ABCDがあり、頂点Bが頂点Dに重なるように折るとき、折り目となる線を作図する問題です。

作図長方形垂直二等分線折り返し
2025/5/22

母線の長さが9cm、底面の円の半径が4cmの円錐の展開図における扇形の中心角を求める。

円錐円柱表面積展開図中心角体積
2025/5/22

母線の長さが9cm、底面の円の半径が4cmの円錐がある。この円錐の展開図における扇形の中心角を求める。

円錐展開図扇形中心角円周
2025/5/22

三角形ABCにおいて、$b=4$, $c=\sqrt{3}$, $A=30^\circ$ のとき、$a$の値を求めよ。

三角形余弦定理三角比
2025/5/22

直方体ABCD-EFGHにおいて、AB=$3\sqrt{3}$、AD=$3\sqrt{5}$、AE=$\sqrt{5}$である。 (1) cos∠AFHの値を求めよ。 (2) △AFHの面積Sを求めよ...

空間図形直方体三平方の定理余弦定理三角比面積
2025/5/22

三角形AFHの面積Sを求める問題です。

三角形面積図形
2025/5/22

与えられたグラフ、パスグラフ $P_4$、サイクルグラフ $C_5$ について、それぞれのグラフの直径と、その補グラフの直径を求める。

グラフ理論グラフの直径補グラフパスグラフサイクルグラフ
2025/5/22