数学C|平面上のベクトル|問題一覧 > 問題解説 133
133|平行四辺形となるベクトルの条件
133
平面上の4点 \({\rm A}(4~,~-5)~,~{\rm B}(-2~,~3)~,~\)\({\rm C}(5~,~4)~,~{\rm D}\) を頂点とする四角形が平行四辺形 \({\rm ABCD}\) となるとき、点 \({\rm D}\) の座標は、\({\rm D}(\fbox{アイ}~,~\fbox{ウエ})\) となる。
平面上の4点 \({\rm A}(4~,~-5)~,~{\rm B}(-2~,~3)~,~\)\({\rm C}(5~,~4)~,~{\rm D}\) を頂点とする四角形が平行四辺形 \({\rm ABCD}\) となるとき、点 \({\rm D}\) の座標は、\({\rm D}(\fbox{アイ}~,~\fbox{ウエ})\) となる。
共通テスト数学ⅡBC|平面上のベクトル
133 数学IIBC【解答】
\({\rm D}(11~,~-4)\)
【より詳しい解説】
四角形 \({\rm ABCD}\) が平行四辺形となるためには、
\({\rm AD}={\rm BC}\) かつ \({\rm AD}\,//\,{\rm BC}\)
これより、
\(\overrightarrow{\rm AD}=\overrightarrow{\rm BC}\) となればよい
原点を \({\rm O}\) とし、点 \({\rm D}\) の座標を \({\rm D}(x~,~y)\) とおき、\(\overrightarrow{\rm AD}\) と \(\overrightarrow{\rm BC}\) を成分で表すと、
\(\begin{eqnarray}~~~\overrightarrow{\rm AD}&=&\overrightarrow{\rm OD}-\overrightarrow{\rm OA}
\\[5pt]~~~&=&\left(\,\begin{array}{c}x\\[2pt]y\end{array}\,\right)-\left(\,\begin{array}{c}4\\[2pt]-5\end{array}\,\right)
\\[5pt]~~~&=&\left(\,\begin{array}{c}x-4\\[2pt]y+5\end{array}\,\right)
\end{eqnarray}\)
\(\begin{eqnarray}~~~\overrightarrow{\rm BC}&=&\overrightarrow{\rm OC}-\overrightarrow{\rm OB}
\\[5pt]~~~&=&\left(\,\begin{array}{c}5\\[2pt]4\end{array}\,\right)-\left(\,\begin{array}{c}-2\\[2pt]3\end{array}\,\right)
\\[5pt]~~~&=&\left(\,\begin{array}{c}5+2\\[2pt]4-3\end{array}\,\right)
\\[5pt]~~~&=&\left(\,\begin{array}{c}7\\[2pt]1\end{array}\,\right)
\end{eqnarray}\)
\(\overrightarrow{\rm AD}=\overrightarrow{\rm BC}\) より、\(x\) 成分と \(y\) 成分がそれぞれ等しいので、
\(\begin{eqnarray}~~~\left\{~\begin{array}{l}
x-4=7\\[2pt]
y+5=1
\end{array}\right.
~\Leftrightarrow ~
\left\{~\begin{array}{l}
x=11\\[2pt]
y=-4
\end{array}\right.
\end{eqnarray}\)
したがって、点 \({\rm D}\) は \({\rm D}(11~,~-4)\) となる
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