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2022年12月09日

22028大人おさび落とし 空間座標とベクトル  2直線の垂直条件

心優しき圧力団体( PTA )の

方に捧ぐ大人のさび落とし



さいきんさ

色んな人が いろんなことを

見てるわけで

その中に 私もいたり

私もだったり



つまりね

世の中 不透明で

正直なことを いうと 


ただでさえ 不安なのに

絶えられくなる

そんなわけで

余計なことを言わず


けっこう

みまもっててくださってまして


でもさ

お願いだ


受験生は もっと不安だし

親も同じだからさ

と 


いうわけで

おもわず 頑張ってしまいました


16:39分

今日は仕上げるか

01

2直線の 垂直条件


まずさ

この辺を もう一回

おさえていただいて


こんな感じに 書けるときの


直線の方程式


分母は 方向係数

直線に 平行なベクトルになってる

PC090001.JPG

02

Pの終点が


bの t倍で

動いていく

PC090002.JPG
03

媒介変数を 使うと

直線上の 任意の点が

表現でき


t の 値によって

点の場所が決まる


PC090003.JPG
04




PC090004.JPG
05


問題

PC090005.JPG
06

直線の 方程式を

辺々6で割って

PC090006.JPG

07

こんな感じに

なったとこから

=t と置けば



PC090007.JPG
08


直線上の 任意の点は

媒介変数tを 使て

こうだから


PC090008.JPG
09

Aから 直線上の 点に 

おろした垂線の

交点を B とすれば

ベクトルの 内積を使って

ABベクトルと

直線の方向係数のベクトルが

垂直になるときの t を

求めればいいのだから

PC090009.JPG
10

まず AB ベクトルは



で 直線の式から

PC090010.JPG
11


方向係数のベクトル

直線に平行が (2,1、-3)である


ので

PC090011.JPG
12

この 内積が =0になるとき

t=1

PC090012.JPG
13


t=1を


直線上の 

媒介変数表示に

代入すればさ


交点の 座標

PC090013.JPG
14

こうだね

PC090014.JPG
15

次に

この 直線の 方程式は

2点がわかるときの

公式から

PC090015.JPG
16

答は これですが

たまたま

こんな感じのになってます



PC090016.JPG
17

整理して

PC090017.JPG
18


三点が 与えられていて

ややこしいんだけどさ

PC090018.JPG
19

そこで

こんな手順で

行きたいと思います


ABの 方程式を求める


直線上の任意の点を

媒介表示にする


直線の方向係数を 

方向ベクトル として

控えておく


PC090019.JPG
20

直線上の 任意の点の中から

Cからの 垂線の交点のときを

Pとして


CP ベクトルをもとめ


CPベクトル と 方向ベクトル

の 内積から

t を 割り出し


P の 座標を決定して

C と P から

直線の方程式を

CPベクトルの 絶対値から

垂線の長さを

PC090020.JPG

21

まず

直線の方てい式 AB

PC090021.JPG
22

直線の方程式から

直線じょうの

任意の媒介変数表示


直線の 方向係数ベクトル

PC090022.JPG
23

CP ベクトルは

PC090023.JPG
24

内積から tの値は


PC090024.JPG
25

するって―ト

Pの座標は

コレダから

直線の方程式は こんなだね


PC090025.JPG
26


さっきの CPベクトルの

絶対値の値は

長さに 成るから

PC090026.JPG
27

√3

PC090027.JPG
28

これはさ

ややっこしいんだ

問題


PC090028.JPG
29

こんな手順で

ソレゾレ


2本の直線の方程式を

t、s と言う

媒介変数表示で


直線上の任意の点を

表し


また


それぞれの 方向係数を

a,b

で 表し

それぞれの 直線上の


点を P,Q とおいて


PQベクトルを 求めるでよ


PC090029.JPG
30

両方の 直線の方向係数ベクトルに

PQベクトルが 垂直になるように

t s を 割り出すと



tから Pの座標

sから Qの座標


そうすれば  2点が出てるから

直線の方程式がわかると


PC090030.JPG
31

直線L から

媒介変数表示

直線上の任意の点





方向係数ベクトル

PC090031.JPG
32

直線L'も

媒介変数表示

直線上の任意の点の座標



と 


方向係数ベクトル


PC090032.JPG
33


PQ ベクトルは

こうでしょ


PQ・aは 


PC090033.JPG

34






PQ・bは


PC090034.JPG

35


A


PC090035.JPG

36


t、sが出てきたから


PC090036.JPG
37


ソレゾレ

直線上の

垂直になるときの

座標

P と Q


PC090037.JPG
38

これがでれば

あとは 公式で


PC090038.JPG
39


こんな感じですか

PC090039.JPG
40

これはさ

計算がさ

対辺の様で そうでもなくて

どちなんだ

ま ともかく


PC090040.JPG
41

直線の方向係数ベクトルは

分母から


つぎに

媒介変数表示にして

直線上の任意の点を

表現して

PC090041.JPG
42

こんな感じに

PC090042.JPG
43

原点と 直線上の点を


結ぶベクトルと

方向係数ベクトルが


垂直だから


この 内積の計算から

tの値を割り出し


OPベクトルの

絶対値で

距離を求めれば

PC090043.JPG

44


ここがさ

文字の時は

全く同じだけれど




原点からのベクトルと

直線が 垂直になるとき

PC090044.JPG
45



なんか 大変そうだな

PC090045.JPG
46

tはさ
 
こうだよ

PC090046.JPG

47



いよいよ

距離を

ベクトルの おおきさから

求めると


PC090047.JPG
48

大丈夫そうな 感じで

PC090048.JPG
49

うまく できていて

PC090049.JPG
50
 こんな感じです

PC090050.JPG


お疲れ様です。


posted by matsuuiti at 18:03| 旧 数2
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