数学C|ベクトル ドリル第43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|なす角
u=(8,0)、v=(8,8)のなす角θを0≤θ≤πで求めなさい。
問題2|重心
三角形の頂点が(0,0)、(21,0)、(0,6)です。重心の座標を求めなさい。
問題3|空間ベクトルの内積
u=(7,2,1)、v=(2,−7,7)について、内積とuの大きさを求めなさい。
問題4|空間の平面
点A=(7,2,1)を通り、法線ベクトル(7,2,1)をもつ平面の方程式を求めなさい。
問題5|球面の方程式
空間で中心A=(7,2,1)、半径9の球面の方程式を求めなさい。
解答・解説
解答1|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2|重心
3頂点の位置ベクトルを足して3で割ります。
\[
\boxed{(7,2)}
\]
解答3|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。
\[
\boxed{u\cdot v=7,\quad|u|=3\sqrt{6}}
\]
解答4|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。
\[
\boxed{7(x-7)+2(y-2)+(z-1)=0}
\]
解答5|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。
\[
\boxed{(x-7)^2+(y-2)^2+(z-1)^2=81}
\]
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:____