第15章 15.21

A, B, C の位置ベクトルをそれぞれa⃗,b⃗,c⃗\vec{a}, \vec{b}, \vec{c}とおくと

△\triangleABC の重心は g⃗=a⃗+b⃗+c⃗3\vec{g} = \dfrac{\vec{a}+\vec{b}+\vec{c}}{3} である

これからg⃗=(x,y)=(x1+x2+x33,y1+y2+y33)\vec{g} = (x, y) = \left(\dfrac{x_1+x_2+x_3}{3}, \dfrac{y_1+y_2+y_3}{3}\right)となる

点 L, M, N の座標はそれぞれ

L=(mx3+nx2m+n,my3+ny2m+n)M=(mx1+nx3m+n,my1+ny3m+n)N=(mx2+nx1m+n,my2+ny1m+n)L = \left(\dfrac{mx_3+nx_2}{m+n}, \dfrac{my_3+ny_2}{m+n}\right) \qquad M = \left(\dfrac{mx_1+nx_3}{m+n}, \dfrac{my_1+ny_3}{m+n}\right) \qquad N = \left(\dfrac{mx_2+nx_1}{m+n}, \dfrac{my_2+ny_1}{m+n}\right)

これから△\triangleLMN の重心g′⃗\vec{g'}は

g′⃗=(mx3+nx2m+n+mx1+nx3m+n+mx2+nx1m+n3,my3+ny2m+n+my1+ny3m+n+my2+ny1m+n3)\vec{g'} = \left(\dfrac{\dfrac{mx_3+nx_2}{m+n} + \dfrac{mx_1+nx_3}{m+n} + \dfrac{mx_2+nx_1}{m+n}}{3}, \dfrac{\dfrac{my_3+ny_2}{m+n} + \dfrac{my_1+ny_3}{m+n} + \dfrac{my_2+ny_1}{m+n}}{3}\right)

=((m+n)(x1+x2+x3)m+n3,(m+n)(y1+y2+y3)m+n3)=(x1+x2+x33,y1+y2+y33)= \left(\dfrac{\dfrac{(m+n)(x_1+x_2+x_3)}{m+n}}{3}, \dfrac{\dfrac{(m+n)(y_1+y_2+y_3)}{m+n}}{3}\right) = \left(\dfrac{x_1+x_2+x_3}{3}, \dfrac{y_1+y_2+y_3}{3}\right)

よって△\triangleABC と △\triangleLMN の重心は一致する

解説: r31bn1z