数学C|ベクトル ドリル第32回(総合復習)

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|位置ベクトルと内分

A=(4,0)、B=(0,3)を1:2に内分するPの位置ベクトルを求めなさい。

問題2|図形の内部条件

三角形OABでA=(2,0)、B=(0,1)、P=sA+tBです。Pが三角形の内部または辺上にあるs,tの条件を求めなさい。

問題3|空間の直線

点A=(3,2,1)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|図形の面積

O=(0,0)、A=(3,0)、B=(2,1)の三角形の面積を求めなさい。

問題5|直線と平面の交点

直線(x,y,z)=(t,2t,1t)と平面x+y+z=4の交点を求めなさい。


解答・解説

解答1|位置ベクトルと内分

AP:PB=1:2ならP=(2A+B)/3。内分比と係数は逆の対応になります。

\[ \boxed{P=(\frac{8}{3},1)} \]

解答2|図形の内部条件

O,A,Bの係数を1−s−t,s,tとすれば、いずれも0以上という条件です。境界も含みます。

\[ \boxed{s\ge0,\quad t\ge0,\quad s+t\le1} \]

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。

\[ \boxed{(x,y,z)=(3+t,2+2t,1-t)\quad(t\in\mathbb R)} \]

解答4|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5|直線と平面の交点

直線の座標を平面に代入すると(1+a+b)t=c(1+a+b)。係数が正なのでt=cが唯一の解です。

\[ \boxed{(1,2,1)} \]

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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