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第5問

立方体 ABCDA′B′C′D′ABCDA'B'C'D' で AA は A′A' の真上、BB は B′B' の真上などとする。XX を面対角線 ACAC 上の任意の点、YY を B′D′B'D' 上の任意の点とする。(a) XYXY の中点の軌跡を求めよ。(b) ZY=2XZZY=2XZ となるような XYXY 上の点 ZZ の軌跡を求めよ。
ステップ 4/5: 3分の1の点 Z を計算する
Z=2X+Y3=(2t+1−s3,2t+s3,23)Z=\dfrac{2X+Y}{3}=\left(\dfrac{2t+1-s}{3},\dfrac{2t+s}{3},\dfrac23\right)
詳しい解説

ZY=2XZZY=2XZ は ZZ が XX から YY へ向かう線分の3分の1にあることを意味するので、Z=(2X+Y)/3Z=(2X+Y)/3。したがって高さは常に z=2/3z=2/3 である。