3点が同一直線上にある

170902 初版 170902 更新
 3点が同一直線上にある条件をみてみます。 内分点・外分点の位置ベクトル と実質同じことです。
 昨今,深い学びというのがキーワードになっています。
同じものを見ているのだ,同じものを異なる見方をする, 反対に一見異なるものから,同じものを見つける
ことかな,と思っています。
直線AB 上に 点P があるには
\(\overrightarrow{\rm AP}=k\overrightarrow{\rm AB}\) … ① なる k があること が 必要かつ十分な条件です。
 ①を始点変更公式を用いて 位置ベクトルで書くと,
\(\vec{p}=(1-k)\vec{a}+k\vec{b}\) … ② が成り立ちます。
すなわち,3点A, B, P が同一直線上にある条件は,
② を満たす k がある
(P のpvec) = (1 - k)・(A のpvec) + k・(B のpvec) なる k がある
ということができます。
P が 直線AB 上の点であることを表現しているので, この関係式を 直線ABのベクトル方程式といいます。
 ②は,
P は 線分AB を k : (1 - k) に分ける点である
ことを意味しているということもできます。
P が 2つの直線AD, BC の 交点である ことを ベクトルを用いて表現してみましょう。