【二次対策】空間図形問題の発想・アプローチと例題を徹底解説!【大学入試数学】 | 地頭力養成アカデミー
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【二次対策】空間図形問題の発想・アプローチと例題を徹底解説!【大学入試数学】 | 地頭力養成アカデミー
質問日時: 2020/09/03 23:24 回答数: 2 件 数学の問題です 四面体OABCにおいて、辺OAを2:1に内分する点をD、辺BCを1:2に内分する点をE、線分DEの中点をMとします。OA→=a→、OB→=b→、OC→=c→とするとき、OE→をb→とc→を用いて表しなさい。また、面積OMと平面ABCとの交点をPとする とき、OP→をa→、b→を用いて表しなさい。この2問を教えてください! No. 【二次対策】空間図形問題の発想・アプローチと例題を徹底解説!【大学入試数学】 | 地頭力養成アカデミー. 2 ベストアンサー 回答者: masterkoto 回答日時: 2020/09/04 12:42 ベクトルの矢印は省略 OEは図を描くまでもなく分かるはず 内分点の公式に当てはめて OE=(2OB+1OC)/(1+2)=(1/3)(2b+c) 同様に内分公式を利用で OM=(1/2)(OD+OE) 公式利用をせずとも|OA|:|OD|=3:2から OD=(2/3)OA=(2/3)aであることはわかるから =(1/2){(2/3)a+(1/3)(2b+c)} =(1/3)a+(1/3)b+(1/6)c PはOMの延長線上にあるから実数kを用いて OP=kOMと表せるので OP=k{(1/3)a+(1/3)b+(1/6)c}=(k/3)a+(k/3)b+(k/6)c ここで最重要ポイント!「A, B, Cが一直線上にないとき点Pが平面ABC上にある⇔OP=sOA+tOB+uOC s+t+u=1となる実数が存在する」 により (k/3)+(k/3)+(k/6)=1 k=6/5 ゆえに OP=(2/5)a+(2/5)b+(1/5)c 1 件 No. 1 銀鱗 回答日時: 2020/09/03 23:32 図を描くことができますか? この問題はイメージできないと解けないと思ってください。 (図を描かずに答えれられる人は、頭の中でイメージが出来ている) まずは四角形OABCの立体図を描く。 そして、OAを2:1、BCを1:2、DEを1:1、して考えてみましょう。 面倒なんで、底辺をAを直角とした直角二等辺三角形。 Aの真上にABと同じ長さのOAを想定してみましょう。 まずは、こういった事をサラッとできるようになるように意識することから始めると良いです。 ・・・ 「理屈なんてどうでも良いから答えだけ教えろ!俺さまの成果として提出するwww」 ということなら、諦めたほうが良いと思います。 分からない事は「分からない」と伝えることは大切です。 (それをしてこなかったから置いてきぼりなんです) お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!
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1),, の時、 をAの行列式(determinant)という。 次の性質は簡単に証明できる。 a, b が線形独立⇔det( a, b)≠0 det( a, b)=-det( b, a) det( a + b, c)=det( a, c)+det( b, c) det(c a, b)=det( a, c b)=cdet( a, b) |AB|=|A||B| ここで、 a, b が線形独立とは、 a, b が平行でないことを表す。 平行四辺形の面積 [ 編集] 関係ないと思うかもしれないが、外積の定義に必要な情報である。 a と b の張る平行四辺形の面積を求める。二ベクトルの交角をθとする。 b を底辺においたとき、高さは|| a ||sinθなので、求める面積Sは S=|| a |||| b ||sinθ ⇔S 2 =|| a || 2 || b || 2 -|| a || 2 || b || 2 cos 2 θ =|| a || 2 || b || 2 -( a, b) 2 (7. 1) 演習, とすれば、. これを証明せよ。 内積が有るなら外積もあるのでは?と思った読者待望の部ではないだろうか。(余談) 定義(7. 初等数学公式集/解析幾何 - Wikibooks. 2) c は次の4条件を満たすとき、 a, b の外積(exterior product)、あるいはベクトル積(vector product)と呼ばれ, a × b = c と表記される。 (i) a, b と直交する。 (ii) a, b は線形独立 (iii) a, b, c は右手系をなす。 (iv) || c ||が平行四辺形の面積 ここで、右手系とは、R 3 の単位ベクトル e 1〜3 が各々右手の親指、人差指、中指の上にある三次元座標系のことである。 定理(7. 3) 右手座標系で、, とすると、 (7. 2) (証明) 三段構成でいく。 (i) c と、 a と b と直交することを示す。要するに、 ( c, b)=0且( c, a)=0を示す。 (ii)|| c ||が平行四辺形の面積Sであることをを証明。 (iii) c, a, b が、右手座標系であることを証明。 (i)は計算するだけなので演習とする。 (ii) || c || 2 =(bc'-b'c) 2 +(ac'-a'c) 2 +(bc'-b'c) 2 =(a 2 +b 2 +c 2)(a' 2 +b' 2 +c' 2)-(a a'+bb'+cc') 2 =|| a ||^2|| b ||^2-( a, b)^2 || c ||≧0より、式(7.
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(1)底面の三角形ABC内に点Pをとり、2点A, Pを通る直線と線分BCとの交点をQとする。 このとき、BQ:QC= s: (1-s)とおくと、ベクトル↑OQの成分は ↑OQ=(1-s)OB+sOC =(1-s)(2, 1, 0)+s(0, 2, 0) =(2-2s, 1+s, 0) である。したがって、AP:PQ = t:(1-t)とおくと、ベクトル↑OPの成分は ↑OP=(1-t)OA+tOQ =(1-t)(0, 0, 2)+t(2-2s, 1+s, 0) =(2t-2st, t+st, 2-2t) (2) AB=(2, 1, 0)-(0, 0, 2)=(2, 1, -2) OP⊥ABならば、s, tは 2(2t-2st)+t+st-2(2-2t)=0 3st -9t +4=0 を満たす。 また、AC=(0, 2, 0)-(0, 0, 2)=(0, 2, -2) OP⊥ACならば、s, tは 2(t+st)-2(2-2t)=0 st+3t -2=0 を満たす。この2式より s=3/5, t=5/9 を得る。 OP=(4/9, 8/9, 8/9) 以上より、三角形ABCを底面としたとき、この四面体の高さ =|OP|=√{(4/9)^2+(8/9)^2+(8/9)^2} =4/3 である。
今日のポイントです。 ① 球面の方程式 1. 基本形(中心と半径がわかる形) 2. 標準形 ② 2点を直径の両端とする球面の方程式 1. まず中心を求める(中点の公式) 2. 次に半径を求める (点と点の距離の公式) ③ 球面と座標平面の交わる部分 1. 球面の方程式と平面を連立 2. 見かけ上、"円の方程式"に 3. 円の方程式から中心と半径を読み取る ④ 空間における三角形の面積 1. 空間ベクトル 三角形の面積. S=1/2×a×b×sinθ 2. 内積の活用 以上です。 今日の最初は「球面の方程式」。 数学ⅡBの『図形と方程式』の円の方程式と 同様に"基本形"と"一般形"があります。 基本形から中心と半径を読み取ります。 次に「球面と座標平面の交わる部分」。 発展内容です。 ポイントは"球面の方程式"と"平面の方程式" を連立した部分として"円が表せる"という点。 見かけ上、"円の方程式"になるので、そこから 中心と半径がわかります。 最後に「空間における三角形の面積」。 空間ベクトルの活用です。内積と大きさ、そし てなす角が分かりますので、 "S=1/2×a×b×sinθ"の公式を用います。 ちなみに空間での三角形の面積ときたら、この 手順しかありません。 さて今日もお疲れさまでした。がんばってい きましょう。 質問があれば直接またはLINEでどうぞ!