MEER
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基本例題 45 空間のベクトルの表示
平行六面体 ABCD-EFGHにおいて, AB=a, AD=6, AE = c とする。
(1) AC, AG, B, CH をそれぞれ a, , こ で表せ。
対角線 AG, BH の中点をそれぞれ P, Q とすると, AP AQであること
LATES FAC
p.452 基本事項
示せ。
指針 平行六面体とは, 向かい合った3組の面が, それぞれ平行な六面体。平行六面体の
は平行四辺形になっている。 したがって、 解答の図からわかるように
AB=DC, AD=BC, AE=DH
などが成り立つ。
(1) 平面の場合 (p.389 基本例題4) と同様に,右の
変形を利用して, d,も,こに平行なベクトルの和
の形に表す。
(2) AP, AQ をそれぞれà, , で表して,それら
が一致することを示す。
【CHART ベクトルの変形 合成・分割を利用
解答
(1) AC=AB+BC
=AB+AD=a+1 (*)
AG=AC+CG
=AC+AE = ++C
BH =BA+AD+DH
よって
=-AB+AD+AE
=-a+b+c
A
CH=CD+DH=-AB+AÉ=-a+c
=
C
·(a+b+c)
E
2
AP=AQ
a
[]
B
F
(2) (1) から AP=AG=1/(a+b+c) (
XP
D
AQ=AB+ +1/2/BH=a+1/(a+6+2)
H
PC+Q=PQ
Q-UP-PQ
** PQ=P+Q
PQ=Q-P
向き変え PQ=-OP
PP=0… 同じ文字が並ぶと
G
)
(分割 (加法)
BC=AD
(分割 (加法)
ICG=AE, (*)を使用。
(分割 (加法)
〔向き変え BA=-AB,
DH=AE
(分割 (加法)
<検討」
(2) の結果 AP=AQから?
点P, Qは一致する(対角線
AG, BH の中点は一致する
ことがわかる。