数学C|ベクトル ドリル第17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|重心

三角形の頂点が(0,0)、(12,0)、(0,3)です。重心の座標を求めなさい。

問題2|空間ベクトルの内積

u=(4,1,1)、v=(1,−4,4)について、内積とuの大きさを求めなさい。

問題3|空間の直線

点A=(4,1,1)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4|空間の平面

点A=(4,1,1)を通り、法線ベクトル(4,1,1)をもつ平面の方程式を求めなさい。

問題5|図形の面積

O=(0,0)、A=(4,0)、B=(1,1)の三角形の面積を求めなさい。


解答・解説

解答1|重心

3頂点の位置ベクトルを足して3で割ります。

\[ \boxed{(4,1)} \]

解答2|空間ベクトルの内積

空間では3成分全ての積を足します。大きさも3成分の平方和から求めます。

\[ \boxed{u\cdot v=4,\quad|u|=3\sqrt{2}} \]

解答3|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。

\[ \boxed{(x,y,z)=(4+t,1+2t,1-t)\quad(t\in\mathbb R)} \]

解答4|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。

\[ \boxed{4(x-4)+1(y-1)+(z-1)=0} \]

解答5|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。

\[ \boxed{2} \]

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:____

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