2019年05月01日

高校数学「ベクトル」「内分」「三角形内部の点」

高校数学「ベクトル」「内分」「三角形内部の点」

ベクトルの応用問題の場合、△OABの内部の点をIなどとおいて、ベクトルOIをベクトルa,ベクトルbを用いて表す。という出題がよくあります。

この場合は、ベクトルOIを2通りの方法で表す。ことを考えます。

2通りの方法で表せれば、それらをイコールで結んで方程式を作ることができます。

点Iの場所は今のところわからないので、Iを含む線分をt:1−tなどとおいて、内分の公式より式を作ります。

この方法で、ベクトルOIを2通りに表し、方程式を作る。というのがノーマルな解き方です。


ここで「内分だから、m:nとおけばいいんじゃない?」と疑問を持つ人も多いと思います。
確かに公式では普通m:nで書いてあるので、それをわざわざ別の表し方にするのはわかりにくい面もありますが、それを補って余りあるメリットがあるので、t:1−tとおくのが一般的です。

その理由は、

@文字が1つですむ
A分母が1になる

この2つです。

@について。
m:nとおけば、当然文字は2種類です。文字が2種類ならば、解くためには式が2つ必要です。
2つの式を組み合わせる問題の場合は、それぞれ2つずつなので、合計4つの文字が必要になってしまいます。文字が4つなら式も4つ必要・・・
というように、文字の種類はなるべく少ない方が良いですね。
全体の割合は常に1だから、2つに分けた部分のうちの片方をtとおけば、残り片方は1−tとなり、文字を増やさずに式を立てることができます。

Aについて。
m:nに内分するときの公式は

{n(→a)+m(→b)}/(m+n)

だから、t:1−tに内分するときは、分母は

m+n=t+1−t=1

となってしまいます。
分母が1になるので、そもそも分数にしなくて良くなります。
だから、普通にm:nとおくよりも、計算が楽になります。

というわけで、主にこれら2つの理由で、m:nとおくよりも、t:1−tとおいた方がよいのです。
こういうポイントを理解した上でやり方をマスターすると、解き方を覚えやすく忘れにくくなります!


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ラベル:数学
posted by えま at 09:04| Comment(0) | 高校数学 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする
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