121226 改訂
トップページ

線分の分点は,伝統的に大切な概念である。

線分ABをm : n の比に内分する点は二つある。
AP : PB = m : n であるが,
線分AB上にある点を内分点, 直線AB上で線分ABの外にある点を外分点という。
例えば,A(2, 5), B(6, 3) のとき,
ABを 3 : 1 に内分する点 P は\(\left(5, \dfrac{7}{2}\right)\)
ABを 1 : 3 に内分する点は\(\left(3, \dfrac{9}{2}\right)\)
ABを 3 : 1 に外分する点 Q は\(\left(8, 2\right)\)
ABを 1 : 3 に外分する点は\(\left(0, 6\right)\)
どうやって計算するか。
t -2 -1 0 1 2 3 4 5 6
x座標 0 1 2 3 4 5 6 7 8
y座標 6 \(\dfrac{11}{2}\) 5 \(\dfrac{9}{2}\) 4 \(\dfrac{7}{2}\) 3 \(\dfrac{5}{2}\) 2
AからBへは(右に4, 下に2)進むから,
ABを 3 : 1 に内分する点 P へはAから\(\left(3, -\dfrac{3}{2}\right)\) 進めばよい。
\((2,5)+\left(3, -\dfrac{3}{2}\right)=\left(5, \dfrac{7}{2}\right)\) この計算はとても自然である。

ベクトルがけしからんなんてとんでもない。 これは小学生でも十分理解できる。 ものの思想こそ,スパイラルに学習するべきである。

一般には ベクトルの概念を使うと説明が簡単で,
A\((x_1, y_1)\), B\((x_2, y_2)\) として,
線分ABを m : n に分ける点の座標は \(\left(\dfrac{nx_1+mx_2}{m+n},\dfrac{ny_1+my_2}{m+n}\right)\)
3 : 1 に内分する点は そのまま 3 : 1 に分ける,
3 : 1 に外分する点は 3 : (-1) に分けると解釈する。