質問<3089>
「「平面ベクトル」」
日付 2006/4/14
質問者 みそ


三角形OABにおいて、OA=4,OB=3,cos∠-\(\frac{1}{6}\)である。また、辺ABを2:1に内分する点をC
とし、ベクトルOA=ベクトルa、ベクトルOB=ベクトルbとする。
(1)ベクトルOCをベクトルa、ベクトルbで表せ。内積a・bの値を求めよ。
(2)辺OA上に点Dをとり、OD=ta(0≦t≧1)とする。OA⊥CDとなるとき、tの値をもとめよ。
(3)辺ODを1:2に内分する点をEとし、(2)の点Dについて、線分DEと線分OCとの交点
   をFとする。OFをa,bで表せ。

★希望★完全解答★

お便り
日付 2006/4/29
回答者 下野哲史


たぶんこうだろうという想定で
問題を訂正しながら解答します。
そのままでは解けません。。

三角形OABにおいて、OA=4,OB=3,cos∠AOB=-\(\frac{1}{6}\)である。また、辺ABを2:1に内分する点
をCとし、ベクトルOA=ベクトルa、ベクトルOB=ベクトルbとする。
(1) ベクトルOCをベクトルa、ベクトルbで表せ。内積a・bの値を求めよ。
ベクトルOC=\(\frac{1}{3}\)ベクトルa+\(\frac{2}{3}\)ベクトルb
 内積a・b=4×3×(-\(\frac{1}{6}\))=-2

(2) 辺OA上に点Dをとり、OD=tベクトルa(0≦t≦1)とする。OA⊥CDとなるとき、tの値
をもとめよ。
 ベクトルa・(ベクトルOD-ベクトルOC)=0
 ベクトルa・( (t-\(\frac{1}{3}\))ベクトルa-\(\frac{2}{3}\)ベクトルb)=0
 (t-\(\frac{1}{3}\))|ベクトルa|^2-\(\frac{2}{3}\)ベクトルa・b=0
 (t-\(\frac{1}{3}\))\(4^{2}\)-\(\frac{2}{3}\)×(-2)=0   t=\(\frac{1}{4}\)

(3) 辺OBを1:2に内分する点をEとし、(2)の点Dについて、線分DEと線分OCとの交点
をFとする。OFをa,bで表せ。
 ベクトルOF=sベクトルOD+(1-s)ベクトルOE
      =\(\frac{1}{4}\)sベクトルa+\(\frac{1}{3}\)(1-s)ベクトルb
 ベクトルOF=kベクトルOC であるから
 \(\frac{1}{4}\)s:\(\frac{1}{3}\)(1-s)=1:2
 これを解いて s=\(\frac{2}{5}\)
 ベクトルOF=\(\frac{1}{10}\)ベクトルa+\(\frac{1}{5}\)ベクトルb