数学C|ベクトル ドリル第34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|大きさと単位ベクトル

u=(18,24)の大きさと同じ向きの単位ベクトルを求めなさい。

問題2|垂直条件

0でないu=(5,3)、v=(3,k)が垂直となるkを求めなさい。

問題3|位置ベクトルと内分

A=(5,0)、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4|図形の内部条件

三角形OABでA=(3,0)、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5|空間の直線

点A=(4,2,1)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。


解答・解説

解答1|大きさと単位ベクトル

大きさは成分の平方和の平方根。uをその大きさで割ると長さ1になります。

\[ \boxed{|u|=30,\quad(\frac35,\frac45)} \]

解答2|垂直条件

内積ab+bk=0を解きます。b>0なので割ることができます。

\[ \boxed{k=-5} \]

解答3|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。

\[ \boxed{P=(\frac{10}{3},1)} \]

解答4|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5|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。

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

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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