2点 $A(0,3,7)$、$B(3,-3,1)$ について、以下の点の座標を求めます。 (1) 線分 $AB$ の中点 $M$ (2) 線分 $AB$ を $4:3$ に内分する点 $P$

幾何学ベクトル空間ベクトル中点内分点
2025/3/28

1. 問題の内容

2点 A(0,3,7)A(0,3,7)B(3,3,1)B(3,-3,1) について、以下の点の座標を求めます。
(1) 線分 ABAB の中点 MM
(2) 線分 ABAB4:34:3 に内分する点 PP

2. 解き方の手順

(1) 線分 ABAB の中点 MM の座標は、各成分の平均を取ることで求められます。
M=(0+32,3+(3)2,7+12)M = \left( \frac{0+3}{2}, \frac{3+(-3)}{2}, \frac{7+1}{2} \right)
(2) 線分 ABAB4:34:3 に内分する点 PP の座標は、内分点の公式を用いて求められます。
P=(30+434+3,33+4(3)4+3,37+414+3)P = \left( \frac{3 \cdot 0 + 4 \cdot 3}{4+3}, \frac{3 \cdot 3 + 4 \cdot (-3)}{4+3}, \frac{3 \cdot 7 + 4 \cdot 1}{4+3} \right)

3. 最終的な答え

(1)
M=(32,0,4)M = \left( \frac{3}{2}, 0, 4 \right)
(2)
P=(127,37,257)P = \left( \frac{12}{7}, \frac{-3}{7}, \frac{25}{7} \right)

「幾何学」の関連問題

問題文は「内分点、外分点の公式と証明」と書かれています。つまり、線分の内分点と外分点の座標を求める公式を導き、それを証明せよ、ということです。

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