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:____