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数学 高校生

位置ベクトルの問題です。 赤くマークしているところがわかりません! ベクトル苦手なので丁寧な解説お願いします‼︎

基本 例題30 線分の垂直に関する証明 OOO00 △ABC の重心をG, 外接円の中心を0とするとき, 次のことを示せ。日AA (1) OA+OB+OC=OH である点Hをとると, Hは△ABCの垂心である。 (2)(1)の点Hに対して, 3点0, G, Hは一直線上にあり GH=20G 【類山梨大) 基本 23 基本 68 音針> (1) 三角形の垂心とは, 三角形の各頂点から対辺またはその延長に下ろした垂線の交点で ある。 AH+0, BC+0, BH+0, CA+0 のとき AHIBC, BH」TA → AH·BC=0, BH·CA=0 であるから,内積を利用 して, ④ [(内積)30] を計算により示す。 0は△ABC の外心であるから, |OA|=|OB|=|OC|も利用。 1日 の CHART 線分の垂直(内積) %3D0 を利用 間( TSHAH 解答 (1) ZAキ90°,ZBキ90° としてよい。 このとき,外心0は辺BC, CA上 にはない。 OH=OA+OB+OC から AH=OH-OA=OB+O¢ ゆえに AH-B =(OB+OC)-(OC-OB) OAN=OCP-10BF=0 A (直角三角形のときは 2C=90° とする。 このとき, 外心は辺 AB上 にある(辺 AB の中点)。 0 0 R+0 B るで関こD点 a BC=OC-OB (分割) 0- 1AABCの外心0→ OA=OB=0C(数学 A) AJ 同様にして 38すさう-1 BH-CA=(OA+OC)· (OA-OC) =|OAF-|OCf=0 AH=OB+OC+0, BH=OA+O¢+0 SA 検討) また, ①から よって, AH+0, BC+0, BH+0, CA+0 であるから AHIBC, BH CA すなわち AHIBC, BHLCA したがって,点Hは△ABCの垂心である。 (2) oG= _1OH から OH=30G 外心,重心,垂心を通る直線 (この例題の直線 OGH)を オイラー線 という。 ただし,正三角形は除く。 OA+OB+OC =OH から OH=30G (1) から- OA+OE+OC=oH A+8A 3 ゆえに GH=OH-OG=20G よって,3点0, G, Hは一直線上にあり OAN+OO+ GH=20G

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数学 高校生

赤波線が引いてあるところの意味がわかりません。どうして係数の和が1になるのでしょうか。教えてください🙇‍♂️

686 第10章 空間 Check 例 題 387 空間の位置ベクトル(1) OA=G, OB=5, OC=c とする。 Ch D G。 A 線OG と底面 ABC との交点をHとする。 oG および OH を a, b, c を用いて表せ。 (2) 四面体 OABC において, △ABC の重心をG. 辺OAの中点を M, 平面 MBC と直線 OG との 交点をNとする.ON を a, b, c を用いて表せ、A また,ON:NG を求めよ。 4H E B 0 M IG B (1) 点Hについての2つの条件をベクトルで考える. (i)点Hは直線OG上にある TBC 錠 (i) 点Hは平面 ABC 上にある 考え方 (ロ-) 解答(1) Gは ADEF の重心より, △ABCの重心G a+ó,c 2_2a+6+2 a+6+c a OD+OE+OF」2 OG= OG= 3 Eは ABの中点より 2 3 6。 3 OH=kOG(kは実数) 3点0, G, Hは一直線上より, 0より。 OE= 2 し万 OH=k{ k- -C 6 6 2a+16+1c k 点Hは平面 ABC上の点より,0sk++=1 仕 和が4 (0-8) よって,k= k 代 9和 に着目すると, 4.2a+ō+c 6 6 3 OH=3oG=2a+6+¢ 2 3 より, (2) Gは△ABCの重心より, 食謝はOG= 6 4 BA平04 H ……①OGをOM, OE. OCで表す。 oG=a+5+_2+6+3 20M+OB+0C %D 3 3 3 3点0, N, Gは一直線上より, ON=kOG(kは実数) 0より, 2 ON=k-OM+-OB+-OC 3 oM 家 1 2k k - 0C OB+ 3 3 3 3 点Nは平面 MBC上の点より, 2 十十3 k,k 10% =1 OM, OE, OC の係 3 w よって, k=- 3 より, ON=3 0G=4+6+ 数の和が1 w 4 -OG: 4 また, ON=2OG より,ON:NG=3:1 A 0

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数学 高校生

(2)でなぜ最初に|AGベクトル|を16倍するという考えが思いつくのかわかりません. それとGAベクトルって−A Gベクトルじゃないんですか?GAベクトル=AGベクトルとなっているのもよくわかりません…

位置ベクトルと内積, なす角 重要 例題59 1辺の長さがaの正四面体 ABCD において, AB=D6, AC=6, AD=à とする。 JAB. CD の中点をそれぞれ M, N とし, 線分 MN の中点をG, AGB=0と OOOO0 する。 AN, AG, BGをそれぞれ6, c, ā で表せ。 (2) GAP, GA-GB をそれぞれaを用いて表せ。 (3) cose の値を求めよ。 【類熊本大) 基本 50 指針>(1) 中点の位置ベクトルの利用。 (2) GAF=|AG=AG·AG, GA·GB=AG·BG (1)の結果を利用 して計算。 (3) GA-GB=IGAIGB|cos ® であることに注目すると IGA|=IGB| よって,OはGA·GB=|GA\ cos0となるから, (2)の結果が利用 できる。 の ここで,AABNは AN=BN の二等辺三角形 解答 A ) AN=G+d) M AG-(AM+AN)=方+に+=}Gtè+d) BG=AG-AB=-(-3ō+¢+d) 2 D B 2) 16GAF=|4AGFー(5+c+à) (5+c+d) 41=に=は=aから あ=d=a-5 =6f+にP+aP+2(あc+è-ā+ā-5) =3a°+2×3a°cos 60°=6α° 16GA-GB=4AG-4BG=(5+è+à) (-3万+&+d) =-3|万+にP+はパ-25-c-25-à+2è·d =ー-2a°cos 60°=-2α° =a°cos 60° イ分数の計算を避けるため, 4AG=6+c+d, 4BG=-35+c+à として計算。 よって 3 a° IGAF=, GA-GB=- 8 ) AM=BM, AN=BN であるから 8 イAN|=|BN|=。 2 ABIMN ゆえに

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