• ベストアンサー

円のベクトル方程式

高校数学Bからの質問です。 円のベクトル方程式“|P-C|=r”という方程式が何故成り立つのかは、参考書の解説を見て一応理解しました。ですが、問題を解く際に、例えば|6P-3a|=2などを扱う時、Pの係数が1になるように操作し、|P-1/2a|=1/3とする、というのが理解できません。何故Pの係数を1にしなくてはいけないのでしょうか?また、Cの係数は特に気にしなくてもよいのでしょうか? 宜しくお願いします。

  • i-tad
  • お礼率96% (676/701)

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • arrysthmia
  • ベストアンサー率38% (442/1154)
回答No.2

>円のベクトル方程式“|P-C|=r”という方程式が何故成り立つのかは、 何故成り立つのかを考えては、いけません。その式は、円の「定義」です。 参考書の解説は、覚えやすくするための物語であって、その式が成立することの 証明ではありません。勘違い無きように。 さて、式 |Q-C|=r は、点 Q の軌跡が(点 C を中心、r を半径とする)円であること を表すとして、それを踏まえて、式 |6P-3a|=2 が何を表すかを考えるには、 この式を |Q-C|=r の形に当てはめることになります。 その際に、|(6P)-(3a)|=2 と考えて、「点 6P の軌跡は、3a 中心、半径 2 の円」と 言っても、言っていることは正しいのですが、それでは、点 P の軌跡が どんな図形になるのかわかりません。 a に係数が無くなるように、|(6P-2a)-a|=2 と考えて、「点 6P-2a の軌跡は…」と やっても同じことです。 両辺を 6 で割って、|P-(a/2)|=1/3 とすれば、Q=P, C=a/2, r=1/3 として |Q-C|=r に当てはめることができ、P の軌跡がわかるようになります。

i-tad
質問者

お礼

回答ありがとうございます。 とてもわかりやすかったです。大変参考になりました。

その他の回答 (2)

  • tarame
  • ベストアンサー率33% (67/198)
回答No.3

(6x-3)^2+(6y-12)^2=144 はどのような円ですか? 中心が(3,12)半径が12の円ではないです!!

i-tad
質問者

お礼

回答ありがとうございます。 確かに、数IIでやったことを考えるとそうですね。納得しました。ありがとうございます。

  • koko_u_
  • ベストアンサー率18% (459/2509)
回答No.1

>何故Pの係数を1にしなくてはいけないのでしょうか? 知らん。その問題では係数を 1 にすると都合がよかったのでしょう。

i-tad
質問者

お礼

回答ありがとうございます。 もう少し勉強します。

関連するQ&A

  • 円のベクトル方程式

    円のベクトル方程式 平面上に辺の長さ1の正三角形ABCがある。次の等式を満たす点Pはある1つの円周上にある。この円の中心と半径を求めよ。 指針 円ベクトル方程式|@p-@d|=rの形にすることを考える CHART ベクトルと軌跡 始点をうまく選び差に分割 点A、B,C、Pの位置ベクトルをそれぞれ@a,@b,@c,@pとする。 条件式から|@a-@p+@b-@p+@c-@p|=|@a-@p-2(@b-@p)+(@c-@p)| よって|@a+@b+@c-3@p|=|@a-2@b+@c| ゆえに|@p-@a+@b+@c/3|=1/3|@a-@2b+@c| ・・・・・・ 教えてほしいところ 1なぜ、|@p-@d|=rの形にすることを考えるんですか?? |2@a+@b+@c-3@p|=|@a-2@b+@c| ゆえに|@p-@a+@b+@c/3|=1/3|@a-@2b+@c| ここの部分が謎です。なぜ、こう変形できるんですか?? 3そして、なぜ|@a+@b+@c-3@p|=|@a-2@b+@c|という形のままでは駄目なんですか?? ベクトル方程式の分野が苦手です。 1~3を教えて下さい。

  • ベクトル方程式について

    A(a→), B(b→), C(c→)とする。三角形ABCの中線AM(Mは辺BCの中点)のベクトル方程式を求めよ。 という問題について質問です。 ベクトル方程式の「異なる2点A(a→), B(b→)を通る直線は、p→(1-t)a→+tb→(tは媒介変数)」という公式を使ったところ、 何度解いても答えが間違ってしまいます;; 解き方としては、中点Mの位置ベクトルが(b→+c→)/2ですので、 求める直線上の点Pの位置ベクトルをp→とすると、 p→=(1-t)(b→+c→)/2+ta→=(b→+c→)/2-t{(b→+c→)/2-a→} となってしまいます。 逆に、p→=(1-t)a→+t(b→+c→)/2としても、やはり答えと一致しません。。 答えはp→=(b→+c→)/2+t{(b→+c→)/2-a→} となっています。↑の解き方の何がいけないのでしょうか? どなたか教えてください。お願いします!

  • ベクトル方程式

    以下の問題の解説をお願い致します。 (1)3点O(→0)、A(→a)、B(→b)を頂点とする三角形OABがあるとき、次の図形をあらわすベクトル方程式を求めよ。  点Bと辺OAを1:2の比に内分する点を結ぶ直線 (2)一直線上にない3点O、A、Bと動点Pがある。点Oに関する位置ベクトルをA(→a)、B(→b)とするとき、次の方程式を満たす点P(→p)の軌跡を求めよ  →p・(→p-→a)=0 ご回答宜しくお願い致します。

  • ベクトル方程式について

    ベクトルの問題です。 原点Oと異なる2定点A(aベクトル),B(bベクトル)について、次のベクトル方程式で表される動点P(pベクトル)はどのような図形上にあるか求めよ 1) |pベクトル|² =2pベクトル × aベクトル 教えてください!!

  • 円のベクトル方程式 直線のベクトル方程

    平面上に原点Oと異なる点Aをとり、→(a)=→(OA)とおく。このとき次の各問いに答えよ。 ただし、→(p)は円または直線上の任意の点の位置ベクトルとする。 (1)点Aを中心とし、原点Oを通る円のベクトル方程式を求めよ。 (2)点Aを通り、ベクトル→(a)に垂直な直線のベクトル方程式を求めよ。 いまだに解き方を理解できていません。 お手数おかけしますがご協力をお願いします。

  • 【急募】ベクトル方程式について

    ベクトルの問題です。 原点Oと異なる2定点A(aベクトル),B(bベクトル)について、次のベクトル方程式で表される動点P(pベクトル)はどのような図形上にあるか求めよ 1) |pベクトル|² =2pベクトル + aベクトル 教えてください!!

  • 平面のベクトル方程式でわからないことが。。。。

    平面のベクトル方程式でわからないことが。。。。 3点A(1,-1,0)B(3,1,2)C(3,3,0)を通る平面の方程式を求めよ という問題で、求める法線ベクトルをnベクトル=(a,b,c)とすると、 nベクトルとABベクトルは垂直だからnベクトル×ABベクトル=0 ゆえに2a+2b+2c=0(1) nベクトルとACベクトルも垂直であるから nベクトル×ACベクトル=0ゆえに 2a+4b=0・・・(2) (1)と(2)よりnベクトル=b(-2,1,1) nベクトルは0ベクトルではない。ゆえにb=0ではない ゆえに求める平面は点A(1.-1,0)を通りnベクトル(-2,1,1)に垂直は平面であるので 2x-y-z-3=0である。 という解説があったのですが、 [(1)と(2)よりnベクトル=b(-2,1,1) nベクトルは0ベクトルではない。ゆえにb=0ではない ゆえに求める平面は点A(1.-1,0)を通りnベクトル(-2,1,1)に垂直は平面である。] の部分がわかりません。 まず、 「(1)と(2)よりnベクトル=b(-2,1,1)」という式は理解できます。 「nベクトルは0ベクトルではない。ゆえにb=0ではない」・・・これもわかります。 「ゆえに求める平面は点A(1.-1,0)を通りnベクトル(-2,1,1)に垂直は平面である。]・・・ これが理解できません。nベクトル=b(-2,1,1)なのに、なんでbが消えているんでようか? それと「ゆえに」とありますが、前文の「nベクトルは0ベクトルではない。ゆえにb=0ではない」 とこのことは関係があるのでしょうか? もしかして、「3点A,B,Cが一直線上にあるときACベクトル=KABベクトルとなる実数Kがある」 という基本事項がありますが、nベクトル=b(-2,1,1)もその形なので、(-2,1,1)と垂直といえるってことですか?そのために、bが0だとこの式が成り立たないので、b=0ではないってことを いっているんでしょうか?

  • 数学  ベクトル方程式 円 軌跡

    中心C、半径rの円上の動点Qと定点Oを結ぶ線分QCを3:2に内分する点をPとする。 OPベクトル=pベクトル、OCベクトル=cベクトルとするとき、点Pの軌跡のベクトル方程式を 求めよ。また、それはどのような図形になるか。 というのが問題です。 よろしくお願いいたします。

  • ベクトル方程式

    いま、ベクトル方程式を勉強しているのですが、図に 疑問があります。 ベクトルAP=tベクトルABより、ベクトルp-ベクトルa=t(ベクトルb-ベクトルa) ベクトルp=(1-t)ベクトルa+tベクトルb なぜ、tベクトルAP=ベクトルABではないのですか? PがBより外にあったり、tが分数なら納得いくのですが 同じような疑問なんですがA(1、2) B(3、5)を通る直線があり、求める直線上に点P(x、y)をとると ベクトルAP=tベクトルABとありましたが、これはtベクトルAP=ベクトルABではダメなのですか? 教えてください。 お願いします。

  • 円のベクトル方程式の問題について

    平面上でc→を定点Cの、p→を動点の位置ベクトルとする。円周|p→-c→|=r上の点p1→における接線の方程式は(p→-c→)・(p1→-c→)=r^2、で表されることを証明せよ。という問題で 解答をみると接線上の動点をPとすると、 p→-p1→とp1→-c→は垂直だから とありますがなぜそうなるのですか?|p→-c→|=rという関係からp→は必ず円周上にありp1→は接点だからこれも円周上にあります。もしp→-p1→が円と交点をもたないならp→-p1→=0→としか考えられないのですが。間違って解釈しているかもしれないのでどなたか教えていただけないでしょうか?