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■6214 / inTopicNo.1)  空間ベクトル
  
□投稿者/ SAYURI 一般人(2回)-(2005/12/04(Sun) 18:50:47)
    3点A(1,1,-1)、B(0,3,-3)、C(-1,2,1)から等距離にある点P(x,y,z)について
    線分APの長さの最小値とその時の点Pの座標を求めよ

    --------------------------------------------------------

    とりあえず自分なりに考えて見ましたが
    以下の解答でいいのでしょうか?

    正確な解法と最終的な解答をお願いします。

    -------------------------------------------------------
    まず条件から
    AP=BP=CP
    ∴A(1,1,-1)、B(0,3,-3)、C(-1,2,1)、P(x,y,z)
    により
    AP^2=(x-1)^2+(y-1)^2+(z+1)^2=x^2+(y-3)^2+(z+3)^2=(x+1)^2+(y-2)^2+(z-1)^2 (A)

    (x-1)^2+(y-1)^2+(z+1)^2=x^2+(y-3)^2+(z+3)^2 (B)
    x^2+(y-3)^2+(z+3)^2=(x+1)^2+(y-2)^2+(z-1)^2 (C)
    (B)(C)をy,zの連立方程式とみて解き、y,zをxで表すと
    y=… (D)
    z=… (E)
    (D)(E)を(A)に代入してAP^2をxの関数で表すと
    AP^2=…


    このあと平方完成とかしなければならないのでしょうか?
    (平方完成のやり方半分忘れかけなのでこれ以上解けません)
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■6216 / inTopicNo.2)  Re[1]: 空間ベクトル
□投稿者/ satsuma 一般人(32回)-(2005/12/04(Sun) 19:40:16)
    そのやり方は計算が面倒なので大変だと思います。。

    まず、AP(=BP=CP)が最小ということは、点Pは平面ABC上にあるということで、
    さらに、点Pは△ABCの外心となります。△ABCは3辺が分かっていますので、正弦定理より、APが求められます。(BC/sinA = 2R = 2AP)

    また、点Pは面ABC上なので、V(OP) = sV(OA) + tV(OB)と表せます。
    なので、V(AP) = V(OP) - V(OA) = (s-1)V(OA) + tV(OB)
    |(s-1)V(a) + tV(b)|^2 = AP^2

    といった感じで出せばよいと思います。(もっと良いやり方があるような気がしますが。。)
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■6218 / inTopicNo.3)  Re[2]: 空間ベクトル
□投稿者/ SAYURI 一般人(3回)-(2005/12/04(Sun) 20:19:12)
    簡単な解説だけ載っていたのですが、意味がわかりません。
    詳しく解説していただけないでそうか?

    ---------------------------------------------------

    (x+1)^2+(y-2)^2+(z-1)^2から
    2x-4y+4z+15=0 x+y-4z-6=0

    よってy=x+3 z=(2x-3)/4

    ゆえにAP=(x-1)^2+(x+2)^2+[(2x-1)/4]^2
    =(9/4)x^2+9/4+81/16
    =9/4(x+1/2)^2+9/2
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■6220 / inTopicNo.4)  Re[3]: 空間ベクトル
□投稿者/ satsuma 一般人(33回)-(2005/12/04(Sun) 21:10:01)
    > (x+1)^2+(y-2)^2+(z-1)^2から
    > 2x-4y+4z+15=0 x+y-4z-6=0
    >
    > よってy=x+3 z=(2x-3)/4
    >
    > ゆえにAP=(x-1)^2+(x+2)^2+[(2x-1)/4]^2
    > =(9/4)x^2+9/4+81/16
    > =9/4(x+1/2)^2+9/2

    (x+1)^2+(y-2)^2+(z-1)^2はたぶんCP^2だと思います。
    AP^2やBP^2を出して、
    AP^2=CP^2 , BP^2=CP^2 ですので、
    そこから計算していくと、x^2やy^2やz^2は消えて、xとyとzの3元1次方程式が二つでてきます。
    その二つで、x= の形に直して、APをxの式で表しているんだと思います。
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■6221 / inTopicNo.5)  Re[4]: 空間ベクトル
□投稿者/ だるまにおん 大御所(694回)-(2005/12/04(Sun) 22:06:44)
    2005/12/04(Sun) 22:16:21 編集(投稿者)

    >とりあえず自分なりに考えて見ましたが
    >以下の解答でいいのでしょうか?

    うそはやめましょう。
    通りすがりさんにお礼を言ったほうが良いと思いますよ。

    AP^2=BP^2
    ⇔(x-1)^2+(y-1)^2+(z+1)^2=x^2+(y-3)^2+(z+3)^2
    ⇔2x-4y+4z+15=0

    AP^2=CP^2
    ⇔x^2+(y-3)^2+(z+3)^2=(x+1)^2+(y-2)^2+(z-1)^2
    ⇔x+y-4z-6=0
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■6222 / inTopicNo.6)  Re[5]: 空間ベクトル
□投稿者/ だるまにおん 大御所(695回)-(2005/12/04(Sun) 22:21:14)
    あと、同じ問題を2回も投稿するのはやめましょうね。(No6196のこと)
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