686
本例
例題 69 直線と平面の交点の位置ベクトル (1)
する点をQとして,辺OC を3:1に内分する点をR とする。 更に三角形ABC
四面体 OABC を考える。 辺OAの中点をPとする。 また辺OBを2:1に内分
の重心をGとする。
3点P Q R を通る平面と直線OG の交点をKとするとき, OK を OA, OB
OC を用いて表せ。
[類 鹿児島大 ]
基本67
K 「3点P, Q, R を通る平面上」 にも 「直線OG上」 にもあると考え, OK を OA,
OB OC を用いて, 2通りに表して係数比較をする。
その際,
点Kが3点P Q R を通る平面上にある
⇔OK=sOP+t0Q+u0R,s+t+u=1となる実数s, t, uがある
を利用する。
点Kは3点P Q R を通る平面上にあるから, 実数 s, t, 指針_
解答を用いて
★★ の方針。
OK = sOP+tOQ+uOR, S+t+u=1
同じ平面上にあるための
条件。このの形と前
ページの [1] の形
検討
と表される。
ここで,OP=120A, OQ=2/23 OE OR OC であるか
=
PK = sPQ+tPR
のどちらも使いこなせる
ようにしておきたい。
S
ら
OKOA+OB+uOC
2
2
3
3
......
①
0
4
また,点Kは直線 OG 上にあるから, OK =kOG
(kは実数)と表される。面
A
よって
OK-k
OR=k(OA+OB+OC)
3
k
3
=OA+OB+OC
(2
4点 0, A, B, Cは同じ平面上にないから、 ① ② より
3 4 3
S
k
2
k
3
k
t=
u=
2 3 3
2
ゆえに
S= -k.t=
u=
k
'
これらをs+t+u=1に代入して
k
3
12/1 k + 1/2 + 1½ ½ k=1
B
「空間の位置ベクトルを2
通りに表して係数比較を
するとこの断り書き
は重要である。 p.687 も
参照。
よって k=20
18
29
これを②に代入して
OK=
6
6
29
29
29
OA+OB+OC an
値を①に代入してもよ
s, t, uの値を求め、その
いが,②に代入する方が
計算がらく。
別解
と