△ABCにおいて、\(\vec{CA}\)・\(\vec{AB}\)=a,\(\vec{AB}\)・\(\vec{BC}\)=b,\(\vec{BC}\)・\(\vec{CA}\)=cとする。
(a-b)(b-c)(c-a)=0のとき、△ABCはどのような三角形か答えよ。
★希望★完全解答★
△ABCにおいて、\(\vec{CA}\)・\(\vec{AB}\)=a,\(\vec{AB}\)・\(\vec{BC}\)=b,\(\vec{BC}\)・\(\vec{CA}\)=cとする。
(a-b)(b-c)(c-a)=0のとき、△ABCはどのような三角形か答えよ。
★希望★完全解答★
まず、△ABCにおいて
→ → → \(\vec{AB}\)+BC+CA=0
よって
→ → → → \(\vec{CA}\)・(AB+BC+CA)=a+c+|CA|^2=0・・・①
同様にして
\(\vec{b}\)+a+|AB|^2=0・・・②
\(\vec{b}\)+c+|BC|^2=0・・・③
①-③より
→ \(\vec{a}\)-b=|BC|^2-|CA|^2
②-①より
→ \(\vec{b}\)-c=|CA|^2-|AB|^2
③-②より
→ \(\vec{c}\)-a=|AB|^2-|BC|^2
(a-b)(b-c)(c-a)=0だから
a=bまたはb=cまたはc=a
以上のことから
AB=BCまたはBC=CAまたはCA=AB
特に
a=b=cのとき
AB=BC=CA
したがって
△ABCは
二等辺三角形または正三角形である。