数学C|ベクトル ドリル第47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|空間の平面

点A=(8,2,1)を通り、法線ベクトル(8,2,1)をもつ平面の方程式を求めなさい。

問題2|球面の方程式

空間で中心A=(8,2,1)、半径10の球面の方程式を求めなさい。

問題3|成分と演算

ベクトルu=(5,4)、v=(1,−5)について2u−vを求めなさい。

問題4|内積

u=(4,4)、v=(1,−4)の内積を求めなさい。

問題5|なす角

u=(3,0)、v=(3,3)のなす角θを0≤θ≤πで求めなさい。


解答・解説

解答1|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。

\[ \boxed{8(x-8)+2(y-2)+(z-1)=0} \]

解答2|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。

\[ \boxed{(x-8)^2+(y-2)^2+(z-1)^2=100} \]

解答3|成分と演算

各成分を2倍し、対応する成分を引きます。

\[ \boxed{(9,13)} \]

解答4|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。

\[ \boxed{-12} \]

解答5|なす角

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

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

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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