<例題>原点 0 を中心とし、半径3の円周上の点 P と2点 A(6,0),B(3,3) がある。
この3点を頂点とする △ABP の重心を G とするとき、G はどこにあるか。
<解答>条件より、AG+BG+PG=◎
◎=AO+OG+BO+OG+PO+OG
OP=3・OG−OA−OB
=3・{OG−(1/3)・(OA+OB)}
OPS=9・{OG−(1/3)・(OA+OB)}S
9=9・{OG−(1/3)・(OA+OB)}S ∵ 条件より、OPS=9
1={OG−(1/3)・(9,3)}S ∵ 条件より、A(6,0),B(3,3)
1=|OG−(3,1)|2
上の式より、点 P は中心が (3,1) で、半径が 1 の円周上にある。
<例題>xy平面のx軸上に A、y軸上に B があり、直線 AB の長さが一定 (2a) のと
き、AB の中点 P はどこにあるか。
<解答>条件より、AP=PB
AO+OP=PO+OB
2・OP=OA+OB
4(OP)S=OAS+2(OA・OB)+OBS
=OAS+OBS ∵ OA⊥OB
=(2a)2
OPS=a2
上の式より、点 P は中心が原点で、半径が a の円周上にある。
<例題>円内の定点 A を通る弦の中心 P はどこにあるか。
<解答>円の中心を O とし、弦の両端を X,Y、OA の中心を M とすると、
条件より、XY・PO=(XO+OY)・{(1/2)・(XO+YO)}
=(1/2)(OXS−OYS)=0
上の式より、0=AP・PO
=(AM+MP)・(PM+MO)
=AM・PM+AM・MO+MP・PM+MP・MO
MPS=AM・PM+AM・MO+MP・MO
=AM・PM+AM・AM+MP・AM
=AM・PM+AM・AM−PM・AM
=AMS
={(1/2)・AO}S
MPS=(|AO|/2)2
上の式より、点 P は中心が OA の中点で、半径が |AO|/2 の円周上にある。
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