点 C(\(\vec{c}\)) を中心とする半径 r の円上の点を
A(\(\vec{a}\)) とする。
点A におけるこの円の接線のベクトル方程式は,
その接線上の任意の点を P(\(\vec{p}\)) として,
\((\vec{p}-\vec{a})\cdot(\vec{a}-\vec{c})=r^2\)
で与えられることを示せ。
教科書,平面ベクトル本文最後の練習問題である。
何か意図があるのかと思ったのだが,
編集には他意はなさそうである。
正射影を使って解いてみる。
証明
\(
\overrightarrow{\rm CP}\cdot\overrightarrow{\rm CA}
={\rm CP}\cdot{\rm CA}\cdot \cos\angle{\rm PCA}\)
三角形ACP は 角A が直角の直角三角形
ゆえに,\(\cos\angle{\rm PCA}=\dfrac{\rm CA}{\rm CP}\)
よって,
\(
\overrightarrow{\rm CP}\cdot\overrightarrow{\rm CA}
={\rm CA}^2\) (直角三角形と正射影,内積)
すなわち,
\(
(\vec{p}-\vec{c})\cdot(\vec{a}-\vec{c})=r^2
\)
(終)
なんとまあ