数学C|ベクトル ドリル第39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|球面の方程式

空間で中心A=(5,2,1)、半径7の球面の方程式を求めなさい。

問題2|成分と演算

ベクトルu=(2,4)、v=(1,−2)について2u−vを求めなさい。

問題3|内積

u=(8,3)、v=(1,−8)の内積を求めなさい。

問題4|なす角

u=(7,0)、v=(7,7)のなす角θを0≤θ≤πで求めなさい。

問題5|重心

三角形の頂点が(0,0)、(18,0)、(0,6)です。重心の座標を求めなさい。


解答・解説

解答1|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。

\[ \boxed{(x-5)^2+(y-2)^2+(z-1)^2=49} \]

解答2|成分と演算

各成分を2倍し、対応する成分を引きます。

\[ \boxed{(3,10)} \]

解答3|内積

同じ位置の成分の積を足します。内積の結果はベクトルでなく実数です。

\[ \boxed{-16} \]

解答4|なす角

cosθ=(u・v)/(|u||v|)=1/√2。指定範囲の角はπ/4です。

\[ \boxed{\theta=\frac\pi4} \]

解答5|重心

3頂点の位置ベクトルを足して3で割ります。

\[ \boxed{(6,2)} \]

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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