基礎問
精講
256
165 四面体 (II)
座標空間に2点A(2, 2, 3), B (4, 3, 5) をとり, ABを1辺と
する正四面体 ABCD を考える。
(1) JABI, AB-AC を求めよ。
(2) 辺AB を (1-t) に内分する点をPとするとき, PC・PD
|PC をt で表せ.
(3) CPD=0 とおくとき, cose を tで表せ.
COSOの最小値と,そのときのtの値を求めよ.
(1) AとBしか与えられていないのに, AB AC が求まるのか?と
思った人は問題文の読み方が足りません。
「正四面体」と書いてあります. 正四面体とは,どのような立体
でしょうか.
(2) 164 のポイントにあるように, 平面 PCD で切って平面の問題にいいかえ
ます。
(3)空間でも,ベクトルのなす角の定義は同じです。
(1) AB=(2,1,2) だから,
JAB|=√4+1+4=3
解答
また, △ABC は正三角形だから,
π
<BAC=131
C-1, |AC|=|AB|=3
:: AB•AC=|AB||AC|cos/7/7
19
=3-3-11-11/1
2 2
2) PC=AC-AP=AC-tAB
PD=AD-AP=AD-tAB
3
::. PC・PD=(AC-tAB)・(AD-tAB)
1-t
B
=AC・AD-tAB・AC-tAB・AD+AB