s+t=1, s, t≧0 などで点が動く範囲(B)
★★☆☆☆☆☆(章末問題) / 作成者: shonan / 2026/10/27
🔁 類題: s+t=1, s, t≧0 などで点が動く範囲(A) (★★☆☆☆☆☆(章末問題))
問題
$\triangle\mathrm{OAB}$ に対し,$\overrightarrow{\mathrm{OP}}=s\overrightarrow{\mathrm{OA}}+t\overrightarrow{\mathrm{OB}}$ とする.実数 $s$,$t$ が次の条件を満たして動くとき,点 $\mathrm{P}$ の存在範囲を求めよ.
\begin{enumerate}
\item[(1)] $2s+3t=6$,$s\geqq 0$,$t\geqq 0$
\item[(2)] $1\leqq s+t\leqq 2$,$s\geqq 0$,$t\geqq 0$
\end{enumerate}
(1) $2s+3t=6$ より $\dfrac{s}{3}+\dfrac{t}{2}=1$.$s'=\dfrac{s}{3}$,$t'=\dfrac{t}{2}$ とおくと
\[ \overrightarrow{\mathrm{OP}}=s'(3\overrightarrow{\mathrm{OA}})+t'(2\overrightarrow{\mathrm{OB}}),\quad s'+t'=1,\ s'\geqq 0,\ t'\geqq 0 \]
$3\overrightarrow{\mathrm{OA}}=\overrightarrow{\mathrm{OC}}$,$2\overrightarrow{\mathrm{OB}}=\overrightarrow{\mathrm{OD}}$ となる点 $\mathrm{C}$,$\mathrm{D}$ をとると,$\mathrm{P}$ の存在範囲は線分 $\mathrm{CD}$ である.
(2) $s+t=k$($1\leqq k\leqq 2$)とすると,$\overrightarrow{\mathrm{OP}}=\dfrac{s}{k}(k\overrightarrow{\mathrm{OA}})+\dfrac{t}{k}(k\overrightarrow{\mathrm{OB}})$,$\dfrac{s}{k}+\dfrac{t}{k}=1$,$\dfrac{s}{k}\geqq 0$,$\dfrac{t}{k}\geqq 0$ であるから,$\mathrm{P}$ は $k\overrightarrow{\mathrm{OA}}$,$k\overrightarrow{\mathrm{OB}}$ の終点を結ぶ線分上を動く.この線分は $k=1$ のとき線分 $\mathrm{AB}$ で,$k$ が増加すると $\mathrm{AB}$ に平行に移動する.
$2\overrightarrow{\mathrm{OA}}=\overrightarrow{\mathrm{OA'}}$,$2\overrightarrow{\mathrm{OB}}=\overrightarrow{\mathrm{OB'}}$ とすると,$\mathrm{P}$ の存在範囲は台形 $\mathrm{AA'B'B}$ の周および内部である.
⭐ お気に入り 0
ログインするとお気に入り・印刷リスト・PDF出力が使えます