線分の長さの比                              戻る

 当HPがいつもお世話になっているHN「GAI」さんからの出題です。
                                       (令和元年6月22日付け)

問題 △ABCに対し、辺ABをα:βに内分する点をD、辺ACをm:nに内分する点をEとし、
    CDとBEが交わる交点をP、AとPを結んだ線が辺BCと交わる点をQとする。

     

 このとき、 (1) AP:PQ   (2) BQ:QC  を求めよ。



























(答) カナさんから解答をいただきました。(令和元年6月22日付け)

 メネラウスの定理を用いず他の自然な方法で、

 (1) AP:PQ=mβ+nα:nβ  (2) BQ:QC=mβ:nα

 これで大丈夫のようです。


 らすかるさんが考察されました。(令和元年6月22日付け)

 △ABQと直線CDに関するメネラウスの定理により、

 α/β・(BQ+QC)/QC・PQ/PA=1 … (a)

 △AQCと直線BEに関するメネラウスの定理により、

 m/n・(BQ+QC)/BQ・PQ/PA=1 … (b)

 (a)/(b) から、 BQ/QC=(mβ)/(nα) … (c)

 (c)から、(BQ+QC)/QC=(mβ+nα)/(nα) なので、(a)に代入して整理すると、

 AP/PQ=(mβ+nα)/(nβ)

 従って、 (1) AP:PQ=mβ+nα:nβ  (2) BQ:QC=mβ:nα

#ちなみに他の内分比は、 CP:PD=n(α+β):mβ 、BP:PE=(m+n)β:nα


(コメント) ベクトルにおける定型的な線分比の計算ですね。

 私だったら、チェバの定理から、BQ:QC を求め、その後、メネラウスの定理を用いて、
AP:PQ を求めるのかな...。

 実際に、 (α/β)・(BQ/QC)・(n/m)=1 から、 BQ/QC=(mβ)/(nα)

 (α/β)・(mβ+nα)/(nα)・(PQ/AP)=1 から、 PQ/AP=(nβ)/(mβ+nα)

# カナさんは、ベクトルの一次独立の性質を用いて求められたのかな?


 カルピスさんからのコメントです。(令和元年6月22日付け)

以前にも載せたサイト「メネラウスとチェバの定理の超進化系!」だけど、アゲイン。