ベクトルについて、何もかも忘れていた話。

長男の数学を見ていて、私がベクトルについて完全に忘れていることが判った。

問.三角形ABCにおいて、下記の式を満足する点Pは、どんな点か。
\overrightarrow{PA}+2\overrightarrow{PB}+3\overrightarrow{PC}=0

答えを見て「ああ、そうだっけ」と思わなかったことから、「忘れている」のではなく記憶から完全に消去されていたようだ。という訳で、いつものように再学習。

ちなみに答えは、「辺BCを3:2に内分する点をQとするとき、点Pは線分AQを5:1に内分する点」となる。
解法は一般化可能だ。↓こんな感じで。

a\overrightarrow{PA}+b\overrightarrow{PB}+c\overrightarrow{PC}=0
-a\overrightarrow{AP}+b(\overrightarrow{AB}-\overrightarrow{AP}) +c(\overrightarrow{AC}-\overrightarrow{AP})
=-\left( a+b+c\right) \overrightarrow{AP}+b\overrightarrow{AB}+c\overrightarrow{AC}=0


\overrightarrow{AP}=\dfrac{b+c}{a+b+c}\cdot \dfrac{b\overrightarrow{AB}+c\overrightarrow{AC}}{c+b}

\overrightarrow{AQ}=\dfrac{b\overrightarrow{AB}+c\overrightarrow{AC}}{c+b}とするとき、\overrightarrow{AP}=\dfrac{b+c}{a+b+c}\overrightarrow{AQ}

ところで問題を解くうえでは、条件を正しく図示することが重要だ。
答えが正しいかを確認するうえでも、例えば冒頭の問題を図示してみよう。

① 5cm (または5で割りやすい長さ)の線を書く。

② ①の線を3:2に内分する点Qから、6cmの線を引く。

③ ②の線を5:1に内分する点をPとする。

④ 各頂点を結んで出来上がり。

これは良い方法を思いついたと長男に紹介したところ、
「数学のテストは、ものさし持ち込み禁止だよ」
と一言。

そんなことも、私は忘れていたようです。

参考まで。