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posted by fanblog

2022年10月17日

22018 大人のさび落とし 内積の演算






大人のさび落とし

内積の演算
01

内積は

整式の 展開のように

やるのだけれど

一つ違うのは

各項が 内積になっていること

行ってみましょう

PA170001.JPG

02
分配の法則


絶対値 2乗


交換の法則

これらを 使ってですよ

PA170002.JPG
03

(2)も

左辺を 変形してく形で


各 法則を使って


PA170003.JPG
04

整式の 展開(黒文字)

と違うのは

各項が 内積になってること


ドットが 入ってるよね

(赤い文字の方 )


PA170004.JPG
05


類題

楽勝でしょ

PA170005.JPG

06





PA170006.JPG
07

ところがさ

これは

行けますか?


これは 試験に 

出そうなとこだから

チェックしといてね


そうすれば ドッテことない


PA170007.JPG
08

楽勝でしょ

PA170008.JPG
09


これもさ

長いだけだからさ

PA170009.JPG
10

だいじょだ

PA170010.JPG
11


これは

むかし

むかし かなり昔

横浜国大の問題

PA170011.JPG
12

この辺はさ

何とかさ


PA170012.JPG
13

なるんだけど

PA170013.JPG
14


ここも

だから

PA170014.JPG
15


ここでは 差は付きづらい

PA170015.JPG
16

問題は

ここらから


PA170016.JPG

17

aが二つあるっていうんだよね

PA170017.JPG
18

コサインθ は こんなんだけど


PA170018.JPG
19

コサインの 値が 同じになるのは
第一象限 と 第四象限


であるから

a 1 と  a 2

の間は 2θ


PA170019.JPG
20

三角関数も 

出てきてしまったけど

期末試験と 違うから

範囲にあるもの 

みんな入ってきちゃう

PA170020.JPG

21


であるから


PA170021.JPG
22
こんな感じで



PA170022.JPG
23




bに対して


a が 一つの時は

COSの

 Θが =0

の時

COS Θ=1の時だから



PA170023.JPG
24


でもさ

ぎゃくに その時の bは

二つ 出てくるけどさ



PA170024.JPG
25


因数分解して

PA170025.JPG
26


これで

半分

PA170026.JPG
27


a を bで 表せ




PA170027.JPG
28


数値が  それぞれ

絶対値 bが 1の時 4の時

こんな感じになるにで



一方は 4b

もう一方は

1/4b

PA170028.JPG

お疲れ様です。





posted by matsuuiti at 12:29| 旧 数2

2022年10月13日

22017 大人のさび落とし 空間座標とベクトル 成分による内積 (空間)



大人のさび落とし

成分による 内積(空間)

01

空間に 3点が 与えられていて

( 一直線上ではない )


原点から 3点で決まる 平面に

垂線を 下した足を Hとする時

PA130001.JPG

02


問題

次の 等式が 成り立つことを

証明せよ



垂線の足 Hの 座標を 求めよ


平面に  3点が 与えられていれば

原点O から 平面に

下した 垂線の 足の座標が

わかるってことですか


PA130002.JPG
03

原点から

平面に おろした垂線の 足を Hとすれば

平面に 垂直な OH と 平面上の

全ての 線は 垂直

ナノデ

PA130003.JPG
04



垂線は 平面に 
垂直

其の他の 点は

角度が 付いた形

直角三角形が 形成されてるため


コサインは こんな感じでしょ


であるから


OH の 2乗になる

PA130004.JPG
05


他の 2つの場合も 同様

PA130005.JPG
06


なので

証明された



証明されたので


これを さっそく使って

内積の 成分計算で

連立のしてきますと

PA130006.JPG
07

まず

成分で 出てるときは

それ イコール 原点に対する

位置ベクトルなので

PA130007.JPG
08


代入してきますと

この 掛け算は

普通の掛け算ではなく

内積の 成分の 掛け算の 仕方なので


こんな感じになってじゃナイスカ


PA130008.JPG
09

左 なか なか 右


PA130009.JPG

10

解いてくと

PA130010.JPG
11

こんな感じで

PA130011.JPG
12


二通り 出たのだけれど

吟味すると


0.0.0は 原点O だから

平面外

であるに

PA130012.JPG
13

こうです

PA130013.JPG
14


こないだ

何か 似たようなものを

やったじゃナイスカね

行ってみましょう

PA130014.JPG
15

まず スタートの内積は こちらから

後ろの 部分を 計算してくでしょ

PA130015.JPG
16

コサインの けいさんは

余弦定理を 使って


まず

余弦定理を 使うために

3辺の 長さを

PA130016.JPG
17






余弦定理を 思い出していただいて

PA130017.JPG
18


これを 計算すると こうなんだね


であるので

初めのとこから

細かく 代入してきますと

PA130018.JPG

19

こんなかんじで

PA130019.JPG
20

なったでしょ


次は 三点の 位置ベクトルがあって

この三角形の 作る出す

角ABC の COS Θを 求めよ



この 三角形ABCの面積を求めよ

PA130020.JPG

21

内積を 使うためにじゃナイスカ

二つのベクトルの なす角を

こんな感じにして

PA130021.JPG
22


部品を 計算して

PA130022.JPG
23

あ コレでやっちゃいけなかったかな

内積の 成分で

計算すれば 


絶対値 絶対値 コサイン

イコール

成分の 内積 


から

コサイン 

イコール 


成分の 内積 

割る 

( 絶対値 絶対値)

やってみてね

PA130023.JPG
24
途中から

余弦定理の 計算になっちゃった

部品を 作って

PA130023.JPG
25

答はさ いいんだけど

あれっと思ったんだけどさ



内積の 成分は

(BA)・(BC)の

成分の計算は

= 

(-1)・1+(-1)・(-2)+ 2・1


=-1+2+2 = 3


だから

COS Θ = 3/ (√6 √6)


= 3/6

=1/2


Θは 60度


PA130025.JPG
26
答はいいけどさ

PA130026.JPG
27

で 面積は



PA130027.JPG

お疲れ様です


さっきの 内積の成分を 使うのは

こんな感じに


PA130001.JPG


posted by matsuuiti at 20:53| 旧 数2

2022年10月11日

22016 大人のさび落とし 空間座標とベクトル 成分による内積(平面)





大人のさび落とし 

成分による内積 (平面)

01

内積の 定義が 2つあるんですが

これは 別のものではなく

一方から 他方を 導ける

地続き ですよ な問題
PA110001.JPG


02

で 問いは (ア)から(イ)

(イ)から(ア)を 導けと

PA110002.JPG
03


こっちの 方から やってくんですが

(ア)

ここで

COS のところに

余弦定理を 持ってきて


PA110003.JPG
04

長さを 成分に置き換えると

PA110004.JPG
05

展開して

整理して


なったデショ


PA110005.JPG
06


問題はさ

逆の時

2行目へ 行くときにさ


さっきやった逆だから

いいんかな

こうやってアルカラサ



これって 不定積分の C

みたいなもんでしょ

いいんかな


でもさ

いいんだって

PA110006.JPG
07

ここで

また ‏余弦定理を

使って

PA110007.JPG

08


戻ってきました


PA110008.JPG
09

問題

内積と なす角を 求めよ


内積は 成分計算でも 出るからさ

PA110009.JPG
10


内積の 2つの 定義式を

= で結んで

cos Θ は こんな風に

なるからさ

PA110010.JPG

11

部品を 計算して

PA110011.JPG
12

θは ゼロから π (180度) まで

マイナスの時は 

90より上で〜180以下

PA110012.JPG
13

問題

三点があって



4点目を 求める問題


PA110013.JPG
14

題意の条件式を

組んでいくと




まず 部品から

PA110014.JPG
15

成分を 計算して

PA110015.JPG
16

式が 連立したとこで

PA110016.JPG
17

これを 解くとですよ

PA110017.JPG
18


因数分解 できるので

PA110018.JPG
19

x= ぷらすまいなす 2


PA110019.JPG
20

二つ 解が出てきたのだけれど


題意より

点Dは 第一象限にある

ナタメ

PA110020.JPG
21


AC を AB AD で 表せ

部品を 作って

PA110021.JPG
22

ここから どうするんだ

PA110022.JPG
23


こんな感じに するんだそうで


PA110023.JPG
24


係数が 出てきたので

PA110024.JPG
25

こうです

PA110025.JPG
26

もうひと踏ん張り

行ってみましょう

PA110026.JPG
27

内積の 二つの 定義式を

= で 結んで

部品を 代入してけばじゃナイスカ

PA110027.JPG
28



こんな感じでさ

PA110028.JPG
29


後は 計算力

PA110029.JPG
30

ここまでくれば

PA110030.JPG
31

二つ

PA110031.JPG
32

内積を 使うときに

なす角は

二つのベクトルの始点を

重ねたときに

その はさむ角


であるので


ベクトルの 方向とか

使うベクトルを

そのまま 使えないときは

向きを 変えたり

作らないと


PA110032.JPG
33

部品を 作って


PA110033.JPG
34


これらを

PA110034.JPG
35


代入したらば


PA110035.JPG
36

辺々二乗して

PA110036.JPG
37

解の公式で

PA110037.JPG
38

こんな感じに


PA110038.JPG
39

最後は

COS 90 は =0だから

成分の内積 =0で

PA110039.JPG
40
成分の 展開を 間違わないように

内積の 展開だ〜からさ

PA110040.JPG
41

ナタメ こうです

PA110041.JPG
お疲れ様です





posted by matsuuiti at 23:48| 旧 数2

2022年10月10日

22015 大人のさび落とし 空間座標と ベクトル 内積 ( 空間)



大人のさび落とし


内積(空間)


01

一辺が  a の 立方体が

あるんですよ


ABCD-A'B'C'D'

な時

次の 内積の値を 求めよ


8っつ 持ってきました
PA100001.JPG

02

二つの

矢線ベクトルは

始点を 重ねると

必ず 平面ベクトルになる


そこで

平行移動して


なす角が 90度の時は

内積は =0

PA100002.JPG
03

今度は なす角が 0度

cos 0度 は =1


一辺が aだから

a二乗


PA100003.JPG

04

なす角が 

分かりづらいときは

三角形を 作って

3辺の 長さが わかれば

コサインの値が 出るッテいうのが

ありましたね

余弦定理


PA100004.JPG
05


直角 三角形を 駆使して

三平方の定理を バンバン 

使って

辺の長さを

求めて じゃナイスカ


これは 実際の問題でも

空間に x、y、zの 座標を

定義すれば

細かく三平方の定理を 使って

角度が 求まることに 成りますね

PA100005.JPG
06

余弦定理で

COS Θ を もとめると

√3分の1



なので

内積の計算を すれば

a二乗


PA100006.JPG
07

余弦定理を

使う前に

角度が 出てしまうこともありますが

PA100007.JPG
08

文字だけで

考えると

分かりづらいとき

図を 積極的に

書きませふ


PA100008.JPG
09

これなんかはさ

図を 書かないと

よくわかんない

まず 絶対値はいいんだけど


PA100009.JPG
10

こんな感じで

PA100010.JPG
11

なす角と

対辺は こんな 感じになるから

図を 書くと 速いでしょ



PA100011.JPG
12

内積の 計算は

こんなだ


PA100012.JPG
13

ちょっと 休んで

ここは いいよね

PA100013.JPG
14

これは


PA100014.JPG
15

コサイン Θ を もとめると

PA100015.JPG
16


=0


90度ってことか

なので


内積は =0

PA100016.JPG

17


これは

PA100017.JPG
18


図を 書いてですよ


3平方の定理を 使って

PA100018.JPG

19


どこの 計算か 迷子に 成らないでね


PA100019.JPG
20

ナタメ

内積は


ーa二乗


PA100020.JPG
21

正四面体の問題

正三角形が 4枚

問題を 読んでいただいて

PA100021.JPG
22

(1)の 方は

A' とか B'は それぞれ


三角形BCD 三角形ACD の 

重心になってるので


重心の 式を 使って

PA100022.JPG
23

BB'の方は

BC BD を 書き換えると

こんな感じになったですよ


PA100023.JPG
24


なので

答は  こんなです


PA100024.JPG
25

かっこ1の 答えを 使って

内積を 計算してきますと



展開して

PA100025.JPG
26


分かってる な積の値を代入して

PA100026.JPG
27

簡単になって

PA100027.JPG
28


こーだ


PA100028.JPG
29

ラスト



東の海 の 学校の問題


でもね

海がさ 洋だからさ

PA100029.JPG
30

 
これを 変形して行って

PA100030.JPG
31

平面の時

PA100031.JPG
32

空間の時

PA100032.JPG
お疲れ様です




posted by matsuuiti at 19:30| 旧 数2

2022年10月07日

22014 大人のさび落とし 内積 ( 平面)


大人のさび落とし
ベクトルの内積 


01

まずは 復習から

内積は ベクトルではなく

実数である

なす角は 始点を 共通に


成るように 平行移動して


その時の


はさむ角




ベクトルの内積は 実数なので

実数の計算による 置き換えで


余弦定理 とか 良く使います

PA070001.JPG

02

同じベクトルの内積

絶対値が付いていて

大きさだからね




内積は 実数で

あり 

ベクトルではない




それから 垂直条件

なす角の 範囲 符号

PA070002.JPG
03

内積の 演算法則

交換

分配

内積の展開

PA070003.JPG
04

成分による 内積

平面の時

空間の時

PA070004.JPG
05
成分による

垂直条件




ベクトルのなす角

平面


PA070005.JPG
06

空間の なす角



不等式の時に

思い出して

内積は-1 から 1

PA070006.JPG
07

矢線ベクトルは

平面上にあっても

空間に ねじれの 位置であっても


平行移動により

必ず 平面上に 来る

PA070007.JPG
08


内積の 表現

矢線ベクトル と 成分


別々のものではなく

一方から 他方を 導ける


( あとで 問題で 証明します )


PA070008.JPG
09

問題

読んでいただいて

PA070009.JPG
10

かっこ 1


図にすると

この 内積だから

辺が 共に 大きさ 1

なす角は 60ど

PA070010.JPG
11

かっこ2

図にすると 

この内積だから


まず 始点が 同じになるように

平行移動して

なす角は 120ど

だから

PA070011.JPG
12

こんなかんじ

PA070012.JPG
13

かっこ3


まず 括弧の中を

計算したらば

BA



AB と BA  のなす角は

180ど

であるので

PA070013.JPG
14

こんな感じ


PA070014.JPG
15


問題を

読んで いただいて

PA070015.JPG
16

かっこ1の内積は

ここだから

まず

始点を 平行移動で

同じにして

なす角

90ど


一辺の大きさを a

であるから

PA070016.JPG

17

かっこ2


求める内積は ここ

なす角は 45ど 

だけど

ACは 対角線だから

√2a


であるので


PA070017.JPG
18


かっこ3


かっこ内を 計算して

ACと同じか


今度は

平行移動で 始点をそろえて

なす角 135ど


PA070018.JPG
19


であるから

こんな感じ

PA070019.JPG
20

問題を よんでいただいて

難しく 見えるけど

そんなことない


ベクトルが 苦手だと

問題見た瞬間に

後にしてしまうけど


図を 書いてみると



PA070020.JPG

21


始点が 同じになるように

平行移動

なす角は 60ど

一辺1だから

PA070021.JPG
22

簡単でしょ

PA070022.JPG
23

かっこ2

図にすればさ

なす角は

120ど

だから

PA070023.JPG

24

かんたんでしょ

かっこ3も




PA070024.JPG

25


問題を 読んでいただいて

PA070025.JPG
26


かっこ1 


正三角形⇒

三辺が 等しい


ソレゾレ 60ど


一辺を aとして

一つずつ 内積を

計算して

実証してくと

PA070026.JPG
27



まず こんな感じに

PA070027.JPG
28

次も

おなじでしょ

PA070028.JPG
29



三番目も



だからさ

PA070029.JPG
30

言えるんですよ

PA070030.JPG
31

今度は 内積が

こうだったら

⇒ 正三角形


内積を 二つづつ 取り出して

式を 移行して


整理して


そこへ

三角形だから

3っつのベクトルは 足し合わせると

一周して

始点に戻るから

=0


を 使って

PA070031.JPG
32

さらに 式を 変形してくと

不等式でなく =0だから


マイナスを 払って



( そのままやっても 答えは 同じですが )

展開したらば

a = C

PA070032.JPG
33

また 二つとってきて

同様に 計算してくと

PA070033.JPG
34


b = a


PA070034.JPG
35

ラスト 一組 計算すると

やっぱり

PA070035.JPG
36

こんな感じで

c = b


PA070036.JPG
37


つまり 三辺が等しく

正三角形である

逆も言えました

PA070037.JPG
38

問題を読んでいただいて


内積は ベクトルではなく

実数ですので

方向では 無く 大きさ

PA070038.JPG
39

かっこ1


求める 内積が これで

これを a,b,cで

表せだから

COS Aのとこを

余弦定理を 使って


PA070039.JPG
40

かっこ 2

ここはですね

四辺のほかに
 

対角線も 文字を 使って


そうしてですよ

余弦定理を 使えるように

すると


順次 内積の計算は

PA070040.JPG
41

こんな感じに

変形してきて

PA070041.JPG
42

COS のとこを

余弦定理を 取り込むと

PA070042.JPG
43


こんな感じ


それから

イコール の式を

うまく 組み合わせると


PA070043.JPG

44

mが消えて



Lが消えて

残った式を


見るでしょ

PA070044.JPG
45


 足すんですよ

PA070045.JPG
46

a = c


PA070046.JPG
47


さっきの 式に 代入して

d = b


PA070047.JPG
48

今度は 初めに 組まなかった  式を

組んで

a = c

d = b

を 代入したらば


m = L

PA070048.JPG
49

ということは

長方形


PA070049.JPG
お疲れ様です



posted by matsuuiti at 15:46| 旧 数2

2022年10月06日

22013 大人のさび落とし 空間ベクトルと座標 平面上の動点











大人のさび落とし

平面上の動点


01


問題

こないだも 在りましたね

よく出るってことですか
PA060001.JPG

02

こんな条件が

成り立てば

同一平面上にあるなので

式に 代入する ベクトルを

計算してじゃナイスカ

PA060002.JPG
03

成分ごとに 

出して来た 

連立方程式


PA060003.JPG
04

ここから 

mと nを 消去していくと


PA060004.JPG
05


mは

PA060005.JPG
06

nは

PA060006.JPG
07


m、nを Bに代入したらば


x、y、zの関係式になって

PA060007.JPG
08

これが条件

PA060008.JPG
09

類題

問いが 2つあるので

平面上に ある条件


3点を 通る円の中心の座標

PA060009.JPG
10

まず

成分で 書いてあるのは

位置ベクトルと 同じであるから


PA060010.JPG
11

平面上に ある 条件に

当てはめる ベクトルを

計算して


PA060011.JPG
12



代入してくと

PA060012.JPG
13

こんな 感じに

成分ごとの

連立方程式

PA060013.JPG

14

m 、n を 求めて

➀に代入したらば



PA060014.JPG
15


問い 1つ目は これが

条件


次に


PA060015.JPG
16

A,B,Cを 通る 

円の 中心の座標だから

当然 中心は 平面ABC 上にある


それと


中心から

A,B,Cへの距離は 

等しいので


PA060016.JPG
17

辺の 長さを

ベクトルの 絶対値で

求めると


さらに 二乗して

ルートを 

外しておくと


PA060017.JPG
18


こんな感じに


PA060018.JPG
19

なるでしょ

PA060019.JPG
20

それで

半径が 等しいを

計算して

簡単にして




それと  


平面上にある条件式

A


PA060020.JPG
21


➀からA B


Aより B

BをBに

PA060021.JPG
22

出てきた式を C

PA060022.JPG
23

AとCから

PA060023.JPG
24

xが 1/6

yが  5/6


PA060024.JPG
25

zが 5/6


PA060025.JPG
26


ナタメ

問い二つ目

円の中心の座標は

コレ

PA060026.JPG
27


問題

一直線上に ある 条件は

こんな風に 成ってますを

証明せい

PA060027.JPG
28

そこで

条件は こんなだから

条件に 入れる

ベクトルを 計算して


PA060028.JPG
29


これらを

PA060029.JPG
30

連立方程式


mを求めると

あー

PA060030.JPG
31


だからさ

である

PA060031.JPG
お疲れ様です。





posted by matsuuiti at 20:39| 旧 数2

22012 大人のさび落とし 空間座標とベクトル 成分による おおきさ 分点





大人のさび落とし


成分による大きさ 分点

01
問題
いきなり 行ってみましょう


空間座標の時も

基本的には 平面のときと同じ
PA050001.JPG

02

z 座標が 増えただけ


後は ケアレスミスをしないように

PA050002.JPG
03

まだ簡単になるでしょ

で (2)


PA050003.JPG
04

角の 二等分線の時の

比の関係は こんなですので


なんだって

だからさ


OA OB の大きさを 出して

比の値にすればさ


PA050004.JPG
05


こんな感じなので

PA050005.JPG
06

さっきの (1)の 答えをじゃナイスカ

せっかくだから

活用すると

時間短縮になる


PA050006.JPG
07


単位ベクトルは 大きさが 

1なのであるから


ここで OD ベクトルにしたものの

大きさ1 なものを 求める為

ベクトルの 大きさで

割って  大きさを 1にしたらば

PA050007.JPG

08


問題

この三角形は どんな三角形


三辺の 大きさを 調べるとすると

まず

AB

成分を 出して
PA060001.JPG

PA050008.JPG
09

絶対値


次に 辺BC

PA050009.JPG

10

成分を 出して

絶対値


PA050010.JPG
11

最後に

AC

成分を出して

絶対値

PA050011.JPG
12

そうすると

AB=BC=√5の

二等辺三角形だね

PA050012.JPG
13

問題を 読んでいただいて

PA050013.JPG
14
作図 すると

こんな感じかな


それぞれの 成分

PA050014.JPG
15


重心の成分を

出して

PA050015.JPG
16


重心までの 大きさを 計算して

これが 100になるのは


PA050016.JPG
17

問題

これはさ

何を使うんだろう

いきなり 出てきたら


きっと
 
困ってしまうんですが


今やってるとこは

空間ベクトル 成分であるので




・・・・・


試験だったら  やばいんだけど

PA050017.JPG

18


三角形の 合同で

OAを 軸に 回転したら

重なったと 考え



三角形の 合同から

回転したものであるを

いうと


PA050018.JPG
19

三角形 APOから

OP

AP

PA050019.JPG
20

三角形 AQO の方は

計算が 大変なだけだね


PA050020.JPG
21

OQは

OPと 大きさが 一緒みたいだ


PA050021.JPG
22

AQの方は

まともに 計算したら

間違うから

少し 楽をしてじゃナイスカ

PA060003.JPG


PA050022.JPG
23

ここは 

さっきの 結果が 使えるでしょ


PA050023.JPG
24

こんな感じにさ

PA050024.JPG
25


整理して

簡単になってきたから


PA050025.JPG
26

平方完成をして

PA050026.JPG
27


であるから


三角形は 三辺が 大きさが 等しく

合同であるので

回転したときに

重なる


PA050027.JPG
PA060004.JPG

おつかれさまです。






posted by matsuuiti at 08:42| 旧 数2

2022年10月04日

22011 大人のさび落とし 空間ベクトルの成分






大人のさび落とし

空間ベクトル 成分


01

まずは 基本事項から
PA040001.JPG

02

x、y、z成分の 足し算

PA040002.JPG
03

ABベクトルの場合

成分ときたら

始点Aを 原点Oにしたときの

終点が 成分


PA040003.JPG
04

ベクトルが

x軸 y軸 z軸 となす角を

ソレゾレ α β γ


とする時

COSα COSβ COSγ を 

方向余弦と言う


PA040004.JPG
05


コサインの 二乗+二乗+二乗=1の

証明は

それぞれのコサインは

ベクトルのおおきさ分の 

それぞれの 軸の 影の 大きさ

であるから

PA040005.JPG
06
 方向余弦の 2乗 は

こんな感じで

=1


PA040006.JPG
07


成分の 足し算 引き算 実数倍

PA040007.JPG
08


成分の 大きさ

絶対値は

空間であるので

x、y、z成分の 二乗の和の √

二点間の 距離も

平面のときより

一つ増え(z)た 形

PA040008.JPG
09
 空間の 内分点

PA040009.JPG
10


空間ベクトルの 相当

PA040010.JPG
11



空間ベクトルは

列ベクトルを 用いて

書くこともある


PA040011.JPG
12

では 問題です

PA040012.JPG
13

こんな感じに 書いて

成分で

表示して


各成分同士の  連立方程式

PA040013.JPG
14

これを 解くと

PA040014.JPG
15

こんな感じで

PA040015.JPG
16

であるから

こうですよ

PA040016.JPG
17

ところで

特殊な場合

3っつの ベクトルの 終点が

同一直線上にあるとき


先の 問題で

dベクトルが

この 直線外の時 不能となり

dベクトルが 

この 直線上の時 不定となる


PA040017.JPG
18

図にすると

こうなんですが

PA040018.JPG
19

もう一度 まとめると

3ベクトルの 終点が 同一直線上

にあるとき


dベクトルが 直線外 直線上



不能になったり 不定になる

PA040019.JPG
20

まず

不能の時


さっきの 問題を 計算してくでしょ

PA040020.JPG
21

こんな感じで

PA040021.JPG
22


連立に持ち込んで


PA040022.JPG
23

同じ 文字式の 値が

違って 出て来て

不能

PA040023.JPG
24

不定の時


さっきの 問題を 計算してくと

PA040024.JPG
25

連立にして

PA040025.JPG
26

解いてくと

PA040026.JPG

27


同じ 式が 2本

無数に 解が出て来て

不定

PA040027.JPG
28



あるから

特別な場合

PA040028.JPG
29

問題

PA040029.JPG
30

成分を

計算してくでしょ

PA040030.JPG

31

こんな感じに

なるから

PA040031.JPG
32

順次

PA040032.JPG
33



PA040033.JPG
34

であるから

PA040034.JPG
35

こんな感じ

大丈夫だったでしょ

PA040035.JPG
36



問題

一見

難しく 感じる人も

居ると思いますが



成分で 計算して

各成分の 足し算

と言う意味なので


PA040036.JPG
37

こんな感じに

成分 計算を してじゃナイスカ

PA040037.JPG
38

x+y+z=

10

PA040038.JPG
39

問題

PA040039.JPG
40

成分で 表されてるので

原点Oの位置ベクトルということで


こんな感じに

書き方を 変えて


ベクトルの

成分計算

PA040040.JPG

41

こんな感じの ものを

求めてくんですが

PA040041.JPG

42

AP


AB

成分が 出て来て

PA040042.JPG
43

題意より



PA040043.JPG
44

➀を 移行してくと

OPベクトル


PA040044.JPG
45

成分を 計算して

PA040045.JPG
46

題意に あてはめて

PA040046.JPG
47

OQ ベクトル

出てきたものを

整理して

計算してくと

APベクトル


PA040047.JPG
48

CQ ベクトル


PA040048.JPG
49

PQ ベクトル


PA040049.JPG
50



こんな感じで

PA040050.JPG
お疲れ様です。






posted by matsuuiti at 22:14| 旧 数2

2022年10月02日

22010 大人のさび落とし 4点が同一平面上にある条件



大人のさび落とし

4点が同一平面上に ある 条件


01


4つの 位置ベクトル

これこれがあって

4点が 同一平面上に

あるための

必要十分条件は

これこれ であることを

証明 して ちょうだい

という問題
PA020001.JPG

02

どうやってやるんだろね


そこで


理論は

こうなんですよ

理論の方は O,A,B,C


問題の方は

A、B、C、D

AC AB と AD で 考える

PA020002.JPG
03

ACは こうでしょ

PA020003.JPG
04

ABは こうでしょ

PA020004.JPG
05



ADも こうだから

PA020005.JPG
06

これらを 

理論に 当てはめると

こうなるよね

PA020006.JPG
07

整理して

PA020007.JPG
08

ベクトルの 係数を

ソレゾレ

p、q、r、s

とおけば

成り立つデショ

PA020008.JPG
09

ぎゃくに これが成り立つとき

PA020009.JPG
10


式を 変形してくとさ

理論の 形に

なるじゃんね

PA020010.JPG

11

ナタメ

AD AB AC は 同一平面上に

あるので




A,B,C,D


同一平面上にある

PA020011.JPG
12



空間に 3つの

位置ベクトルがあって

この 3点が 一直線上に


あるためには

これこれ



必要十分条件であることを

言ってちょうだい

という感じ

PA020012.JPG
13

ベクトルで

一直線上を 言うには

ベクトルが = 実数倍で

一点を共有していること




= 実数倍で 

Bを 共有してるでしょ



PA020013.JPG

14

この式を 


変形してくと

ここでさ

PA020014.JPG
15

係数を 調整して

両辺に L 倍してから

L、m、n

に とすれば


PA020015.JPG
16

ね で 係数を


L、m、n足し合わせると

ゼロ

成り立つデショ

PA020016.JPG

17

ぎゃくに

これが 成り立つならば


条件を

へんけいして

代入してくと


PA020017.JPG
18


こんな形になって

PA020018.JPG

19

これは ベクトルの 実数倍同士が

等しい

等しいから 平行


しかも

一点を 共有してるから

A,B,Cは 一直線上にある

PA020019.JPG
20

平面上の 3っつのベクトル

について


OCベクトルと ABベクトルの 

交点を D とする時


OD を a,b.m,n


で 表せ

PA020020.JPG
21


イメージは こんな感じ

ABってのは

OB-OAの事でしょ



PA020021.JPG
22

OD ってのは
OCの上に Dがある

そこで

OD = t OC

一直線上

PA020022.JPG
23


今度は  AD
  
ってのは ABの上に D



が あるでしょ



そこで

分点座標を

こんな風に

K:1にして

PA020023.JPG
24

この二つは

同じ ODの場所を 

示してるんだけど


平行では なくて

交わってるので

ここで なんかしないといけない


PA020024.JPG
25

イコールで 結んで

左辺に 集めて


係数を まとめて

PA020025.JPG
26

これらを =ゼロ と置くんだって

PA020026.JPG
27

kとtを 求めて

PA020027.JPG
28

kは
tは

PA020028.JPG
29

ODに tを 代入したら

こんなですね

PA020029.JPG

30

kを 代入しても

チャンと

同じになるね


PA020030.JPG

お疲れ様です。




posted by matsuuiti at 07:41| 旧 数2

2022年09月30日

22009 大人のさび落とし la+mb+nc




大人のさび落とし

la+mb+nc


01
問題文を

読んでいただいて


P9300001.JPG

02

どうやればいいんかなと

OX ベクトルを

計算していってみてですよ


分点ベクトルを

2回使って

表現すると


P9300002.JPG
03

Xは ADを m:nに内分と考えて






P9300003.JPG

04

分点座標を t 1−t に置き換えて

P9300004.JPG
05



ODベクトルが 混ざってるので

ここを さらに 

分点ベクトルで

入れ子にして

P9300005.JPG
06

さっき t を 使ったので

sにしとくか


P9300006.JPG
07

Aを ➀に だいにゅ

intoするとじゃナイスカ

P9300007.JPG
08

こんな形になるですよ


そこで


a,b,c ベクトルの
 
係数部分を

それぞれ

x、y、z と置いて

足し算するでしょ


そしたらさ

x+y+z=1になる 実数は あるね


P9300008.JPG
09

全空間か そうでないか

P9300009.JPG
10

問題を 読んでいただいて

P9300010.JPG
11

基本的な 3っつの ベクトルは 

足し合わせれば

Oの 対頂角

これをさ

Eとすれば


P9300011.JPG
12


Pは 対角線 OE を含む直線


P9300012.JPG
13


(2)は

式を 変形すれば こんなデショ

そこで

基本的な a,bベクトルの 和を

dとすれば

その実数ばいと

cベクトルの 実数倍で

平面が できるので

P9300013.JPG
14


問題

これは 最初の 問題の 逆なので

最初の問題を やってあれば

答だけは

すぐ  これなんだけど

って

出ってくるけど


そこへ どうやって

持って行くか

P9300014.JPG
15

条件式を 変形して


Z=にして

P9300015.JPG
16

与式に 代入したらば

P9300016.JPG
17

これは どういう意味か

調べてきますと

P9300017.JPG
18

三角形 ABCの 辺 CA 辺CB

を それぞれ 実数倍したものを

足し合わせる形で


しっぽに cベクトル
 

P9300018.JPG
19



を 左辺に 持ってくでしょ


cは OCの事だから

OP-OC=CP

P9300019.JPG
20

つまり CPで 出てくる

点Pは

三角形ABCの 内側と その 周

になり

P9300020.JPG
21

初めの 問題の 逆バージョン

P9300021.JPG
出来たでしょ

お疲れ様です。
posted by matsuuiti at 17:26| 旧 数2
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