【質問】数学B(ベクトル):点Pが描く図形について

※ 以下、ベクトルを太字で記載しています

〔質問〕
平面において点Oを始点とする位置ベクトルを A(a), B(b), P(p) とする。p が「(p-2a)・(p-2b)=0」の条件を満たしながら変化するとき、点P はどのような図形をえがくか。
 
(中略)
 
(ⅱ)CP0 または DP0 のとき(つまり点PがCまたはDと一致するとき)②は成立する
よってC、Dは点Pがえがく図形上にある
 
この部分がわかりません
なぜC、Dは点Pがえがく図形上にあるといえるのですか?
〔回答〕
軌跡というのは「方程式に代入したときに、きちんと「=」となってくれるもの」を書きだしたものになります。
その方程式というのが問題の大前提としてあって、それを満たしているのかどうかを判断していく。
 
つまり、今回の場合だと、CP0(点Pが点Cと一致しているとき)を条件式に代入した時に、きちんと方程式を満たしますから、「条件を満たすものの1つ」であることに変わりはありませんDP の方も同様)。
ですので、点Cも点Pの1つになっている、ということです。
 
 
なお、今回の問題で場合分けをしている理由ですが、「内積=0」というのは「直交」とまったく同じではないことによるものです。
内積の定義は、「大きさ」×「大きさ」×「cos」ですから、「大きさが 0 のときでも内積は 0 になってしまう」わけです。
ですので、今回の解答に関しては、
(ⅰ)両方ともゼロベクトルでない → 図形的に「直交」と扱える
(ⅱ)片方または両方がゼロベクトル → 図形的に「直交」と扱えないので、個別に検証している
というステップをとっています

 

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