いろは3025218 views
中学理科1633649 views
小学社会311570 views
ヒストリア294981 views
教育150077 views
高校国語790013 views
中学英語813624 views
りんご220229 views
雑学1474218 views
英語617403 views
Help
Tools

English

複素数平面で 2 点の距離はどう測るのか?中点と内分点まで

点 と点 の距離は、差の絶対値で決まります。

は点 から点 へ向かう矢印なので、その長さがそのまま隔たり。、 と書けば、中身は座標の公式と同じ。

例: と

差を計算してから絶対値をとります。

。 としても絶対値は で、引く向きは距離に効きません。

中点

2 点を足して で割ります。

、 なら 。実部も虚部も平均になっている。

内分点と外分点

線分 を に内分する点は、 側に 、 側に の重みを付けた形になります。

分子の重みが向かい側に付くところが目印。 に近づけたいなら を大きくするので、 の係数が になります。

外分点は を に替えるだけ。

だと分母が になり、外分点は決まりません。等しい比の外分は、平行線の交点を探すのと同じで行き先がない。

例: と を に

内分点は です。

虚部が消えて実軸の上に乗りました。 の虚部 と の虚部 が、 の重みでちょうど打ち消し合っています。

外分点は 。

を越えて向こう側にある点。 からの距離が 、 からは で、比は になっています。

と を に内分する点はどれですか。

__RESULT__

です。重みの付け方を逆にすると になり、 の内分点のほうを指してしまいます。

三角形の重心

3 頂点を足して で割る。

、、 なら 。

中線を に内分する点でもあります。 と の中点は で、 とこの点を に内分すると 。同じ点に着きました。

平行四辺形の 4 つ目の頂点

四角形 が平行四辺形になるのは、 と が向きも長さも等しいとき。

について解くと、残り 3 頂点から 4 つ目が決まります。

、、 なら 。

確かめると 、。等しくなっています。

頂点をどの順に並べるかで答えが変わります。 の順なら、別の点が 4 つ目になる。

、、 を頂点とする三角形の重心はどれですか。

__RESULT__

です。 で割り忘れると 、虚部だけ割り忘れると の形になります。

距離も中点も内分点も重心も、 と を数として足し引きするだけで決まります。座標を と に分けて 2 回ずつ計算する手間が、複素数 1 本の式にまとまっている。

点 $\alpha$ と点 $\beta$ の距離は $|\beta - \alpha|$。$\beta - \alpha$ が $\alpha$ から $\beta$ へ向かう矢印なので、その長さがそのまま隔たりになります。中点は $\dfrac{\alpha + \beta}{2}$、$m : n$ の内分点は $\dfrac{n\alpha + m\beta}{m+n}$ で、重みが向かい側の頂点に付くところが目印。外分点は $n$ を $-n$ に替えるだけで、$m = n$ だと分母が $0$ になって決まりません。三角形の重心 $\dfrac{\alpha+\beta+\gamma}{3}$ と、平行四辺形の 4 つ目の頂点 $\alpha - \beta + \gamma$ まで。