解決済み

3)の問題で、解説のところで、Pを通る平面がBHで垂直であるには点QがFG上にあるならばFQ=AP

点QがGC上にあるならGQ=DPとならなければいけないと書いていますがそれはなぜでしょうか?

解説を見ても自分では理解できなかったので質問させていただきました

ベストアンサー

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長文となるため簡略化させていただきます、、!


(i)QQFGFG上にあるとき

AP+FQ=6AP'+FQ'=6となるように点PPQQをそれぞれ直線ADADFGFG上で平行移動させた点PP'QQ'を考える。

このとき、線分PQP'Q'BHBHBHBHの中点で交わる。

ここで直線PQP'Q'BHBHが直交するとき、直線BHとPQは垂直であるといえる。


四角形PBQHP'BQ'Hが菱形となるとき、四角形の対角線である直線PQP'Q'BHBHが直交する。

BP=BQBP=BQであるためには(BF=BABF=BAかつBFQ=BAP\angle BFQ=\angle BAPであるため)AP=FQAP=FQでなければならない。


(ii)QQGCGC上にあるとき

PQPQGHGH方向(奥)に6cm、DHDH方向(下)にGQGQcm平行移動させ、移動させた後の点PPQQをそれぞれ点PP'QQ'とすると、

BQ=63BQ'=6\sqrt{3}

PQ=(6GQ)2+62+DP2P'Q'=\sqrt{(6-GQ)^2+6^2+DP^2}

BP=(6DP)2+122+GQ2BP'=\sqrt{(6-DP)^2+12^2+GQ^2}

であり、このときピタゴラスの定理に当てはめるとPD=GQPD=GQのとき直線BHBHPQPQが垂直になることがわかる。


以上です!後半からとても雑になってしまい申し訳ありません!

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