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△OAB において, 辺OA を 2 : 1 に内分する点をC, 辺OB の中点を D とし, 線分AD と 線分BC の交点をP とする。
OA=a,   OB=b とするとき, OPa, b を用いて表そう。

OC=23a
OD=12b
AP : PD = s : (1-s) … ①
BP : PC = t : (1-t) … ②
① より
OP=(1s)OA+sOD
i.e.  OP=(1s)a+12sb … ③
② より
OP=(1t)OB+tOC
i.e.  OP=23ta+(1t)b … ④
a0,  b0,  ab
③, ④ より 1s=23t,  12s=1t, 
これをといて, (s,t)=(12,34)
よって, OP=12a+14b

有名な問題なので, いろいろな見方がある。

① ② は
AP=sAD …⑤
BP=tBC …⑥
とおくことと同じである。
① (または ⑤)より
OP=(1s)OA+sOD … ⑦
OD=12OB
OA=32OC だから
⑦ を OB, OC で書き換えて
OP=32(1s)OC+12sOB
P は BC 上にあるから,
32(1s)+12s=1
これをといて,s=12 OP=12OA+12OD
i.e.   OP=12a+14b