空間で一直線上にある条件を使う(B)
★☆☆☆☆☆☆(教科書) / 作成者: shonan / 2026/10/27
🔁 類題: 空間で一直線上にある条件を使う(A) (★☆☆☆☆☆☆(教科書))
問題
平行六面体 $\mathrm{ABCD}\text{-}\mathrm{EFGH}$ において,辺 $\mathrm{AB}$ の中点を $\mathrm{M}$,辺 $\mathrm{HG}$ の中点を $\mathrm{N}$,対角線 $\mathrm{AG}$ の中点を $\mathrm{K}$ とする.3 点 $\mathrm{M}$,$\mathrm{K}$,$\mathrm{N}$ は一直線上にあることを証明し,$\mathrm{MK}:\mathrm{KN}$ を求めよ.
$\mathrm{A}$ を始点とし,$\overrightarrow{\mathrm{AB}}=\vec{b}$,$\overrightarrow{\mathrm{AD}}=\vec{d}$,$\overrightarrow{\mathrm{AE}}=\vec{e}$ とすると
\[ \overrightarrow{\mathrm{AM}}=\frac{1}{2}\vec{b},\quad \overrightarrow{\mathrm{AK}}=\frac{\vec{b}+\vec{d}+\vec{e}}{2},\quad \overrightarrow{\mathrm{AN}}=\frac{\overrightarrow{\mathrm{AH}}+\overrightarrow{\mathrm{AG}}}{2}=\frac{(\vec{d}+\vec{e})+(\vec{b}+\vec{d}+\vec{e})}{2}=\frac{1}{2}\vec{b}+\vec{d}+\vec{e} \]
よって
\[ \overrightarrow{\mathrm{MK}}=\frac{\vec{d}+\vec{e}}{2},\qquad \overrightarrow{\mathrm{MN}}=\vec{d}+\vec{e}=2\overrightarrow{\mathrm{MK}} \]
したがって 3 点 $\mathrm{M}$,$\mathrm{K}$,$\mathrm{N}$ は一直線上にあり,$\mathrm{MK}:\mathrm{KN}=1:1$
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