数学C|ベクトル ドリル第15回(定着練習)
注意事項
各問10点(答え4点・途中式または根拠6点)。答えだけでなく理由を書きましょう。解答に示す式と同値の表現も正解です。図形は文中の配置に従って補助図を描いてください。【発展】は行列の学習を深めたい人向けです。
問題
問題1|空間の直線
点A=(3,1,1)を通り方向ベクトル(1,2,−1)をもつ直線を媒介変数tで表しなさい。
問題2|空間の平面
点A=(3,1,1)を通り、法線ベクトル(3,1,1)をもつ平面の方程式を求めなさい。
問題3|図形の面積
O=(0,0)、A=(3,0)、B=(1,1)の三角形の面積を求めなさい。
問題4|球面の方程式
空間で中心A=(3,1,1)、半径4の球面の方程式を求めなさい。
問題5|成分と演算
ベクトルu=(6,2)、v=(1,−6)について2u−vを求めなさい。
解答・解説
解答1|空間の直線
基準点の位置ベクトルに、方向ベクトルの実数倍を加えます。
\[
\boxed{(x,y,z)=(3+t,1+2t,1-t)\quad(t\in\mathbb R)}
\]
解答2|空間の平面
平面上の変位ベクトルと法線の内積が0になることを使います。
\[
\boxed{3(x-3)+1(y-1)+(z-1)=0}
\]
解答3|図形の面積
OAを底辺とすると長さa、Bからx軸までの高さc。面積はac/2です。
\[
\boxed{\frac{3}{2}}
\]
解答4|球面の方程式
中心からの距離が一定という定義を、空間の3成分を用いて平方にします。
\[
\boxed{(x-3)^2+(y-1)^2+(z-1)^2=16}
\]
解答5|成分と演算
各成分を2倍し、対応する成分を引きます。
\[
\boxed{(11,10)}
\]
復習記録
得点:____ / 50点 解き直す問題:____ 次回までに確認する公式・条件:____