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2022年12月14日

22030 大人のさび落とし 空間座標とベクトル 平面の媒介変数形方程式

空間座標とベクトル

今日は


平面の方程式の
媒介変数形


01

問題

PC140001.JPG

02

平面上の ベクトルは

異なる 二つのベクトルの

実数倍で


すべて 表せる


PC140002.JPG
03
そこで

イメージとしては

対角線

APベクトルは

t倍のABベクトル



s倍のACベクトルの



(p-a)=t(b-a)+s(c-a)

この 左辺のaベクトルを

じゃナイスカ


PC140003.JPG
04

なったデショ

PC140004.JPG
05


実際に

ベクトル方程式に

数値を 入れると



PC140005.JPG

06


列で書いた方が

見やすいと思ってさ




PC140006.JPG
07

計算して

整理したらば


PC140007.JPG
08

ここから

s、t を 消去して

x、y、z、定数の

式にすればいいので


まず t

PC140008.JPG

09

次に s

PC140009.JPG
10


B式に t、sを 代入して

PC140010.JPG

11


問題

まずですね

z軸との交点の座標は

PC140011.JPG
12


x1=0、Y=0

を 代入したら

C

PC140012.JPG
13

それと 

D


CDより

PC140013.JPG
14
tは 8/3


PC140014.JPG
15

sは -7/3


PC140015.JPG
16

これら

t、sを

B式に 代入して


z=10

であるから

(0,0,10)




PC140016.JPG

17

この平面と

xy平面の

交線は


Z=0を 代入して


PC140017.JPG
18


xの式から

PC140018.JPG

19


yの式から

PC140019.JPG
20

これらを

足すでしょ


z=0の時に

x+y=10


PC140020.JPG
21

この さん式から


s、tを

消去すればいいのだから


PC140021.JPG
22

色々やり方は

あるとおもいますが

➀-Bから

C

PC140022.JPG
23

A+B×2で

D

PC140023.JPG

24

CDを 足すと



x+y+z-10=0


PC140024.JPG
25

もんだい

PC140025.JPG
26

(1)


y 、zから α 、β



PC140026.JPG

27

平面の方程式は

PC140027.JPG
28

題意を 良く見ると

ax+by+cz+d=0


の形ではなく


ax+by+cz=d


であるので

ここで 指示違反で

原点は もったいない

PC140028.JPG

29

(2)

α βの

範囲から




y、zは ゼロ以上

PC140029.JPG
30

境界線を 求めると

y=-2x+2


xy平面は 平場ですが

PC140030.JPG
31

xz平面は

z=-3x+3



こんな感じで

赤斜線の部分


PC140031.JPG
32


さらに

(3)

y z


の範囲が


PC140032.JPG
33

xの範囲は


PC140033.JPG
34

座標にすれば

PC140034.JPG
35

辺の長さは

ベクトルの

絶対値で求まるので


PC140035.JPG
36

底辺√5

ななめが √10

PC140036.JPG
37

角度を 求めて

sinを 使いたいので


内積を いじりながら


PC140037.JPG
38


COSがでれば

sinが出るというわけで

PC140038.JPG
39



PC140039.JPG
40

底辺 × 高さは



高さが 斜辺×sinA

であるので


7


PC140040.JPG
お疲れ様です。




posted by matsuuiti at 12:57| 旧 数2
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