数学C|ベクトル ドリル第35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|重心

三角形の頂点が(0,0)、(12,0)、(0,6)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=(4,2,1)、v=(2,−4,4)について、内積とuの大きさを求めなさい。

問題3|空間の平面

点A=(4,2,1)を通り、法線ベクトル(4,2,1)をもつ平面の方程式を求めなさい。

問題4|球面の方程式

空間で中心A=(4,2,1)、半径6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=(8,3)、v=(1,−8)について2u−v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。

\[ \boxed{(4,2)} \]

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。

\[ \boxed{u\cdot v=4,\quad|u|=\sqrt{21}} \]

解答3|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。

\[ \boxed{4(x-4)+2(y-2)+(z-1)=0} \]

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。

\[ \boxed{(x-4)^2+(y-2)^2+(z-1)^2=36} \]

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。

\[ \boxed{(15,14)} \]

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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