赤線のところの計算を教えて欲しいです

280 重要 例 172 正四面体と球 000 1辺の長さがαである正四面体 ABCD がある。 (1) 正四面体 ABCD に外接する球の半径Rをαを用いて表せ。 (2) (1)の半径Rの球と正四面体 ABCDの体積比を求めよ。 (3) 正四面体 ABCD に内接する球の半径r をα を用いて表せ。 (4)(3)の半径の球と正四面体 ABCD の体積比を求めよ。 指針 (1) 頂点Aから底面 ABCD に垂線 AH を下ろす。 外接する球の中心を0とすると, OA=OB=OC=OD (=R) である。 また,直線AH 上の点Pに対して, PB=PC=PD であるから, Oは直線AH上にある。 よって、直角三角形OBH に着目して考える。 πR³ (2)半径Rの球の体積は 1/2 (3) 内接する球の中心をI とすると, Iから正四面体 の各面に下ろした垂線の長さは等しい。 正四面体を Iを頂点とする4つの合同な四面体に分けると (正四面体 ABCD の体積)=4×(四面体IBCD の体積 ) これから, 半径r を求める (例題 167 (3) で三角形の内接円の半径を求めるとき 三角形を3つに分け, 面積を利用したのと同様) (1) 頂点Aから底面 ABCD に垂線 AH を下ろし、外接 する球の中心を0とすると, 0 は線分AH 上にあり B (3) 内接する球の中心を IACD, IABD, IBCD = V=4X (四面体 IBC =4: √3 3 √2 ばから √√6 1= 12 V= 12 ゆえに (4) 半径の球の体積 V2= よって V2 : V ―は基本 昌樹 検討 空間図形の問題は 基本例題 170 と重 空間図形の計量の 求めたい部分 ことが, 解法の 重要例題 172 の 考える問題では ことが多い。 球の中心は 平面は辺 CD a は右の図のよ であり,AB 共有点をもた 着目する平面 をかいて考え おぼえる 解答 OA=OB=R √6 ゆえに OH=AH-OA= a-R AH= √6 3 3a, △OBH は直角三角形であるから, 三平方の定理により BH2+OH = OB2 BH=- a よって 3 (*)*+ (a-R)²=R² 2 170 (1) の結果を用い 整理して - 2√6a a -aR=0 3 3 ゆえに R= 2/6 a=√6 a 4 B (2) 正四面体 ABCD の体積を Vとすると ・V= -a³ √2 √2 <V= -αは基本帳 12 また、半径Rの球の体積を V, とすると V₁==πR³= √6 √6 = 3 8 170 (2) の結果を用い よって V1:V= √6 a √2 NO3 : 12 a³=9π: 2√3 練習 半径1の ③ 172 ただし, 角形の (1)正 (2)球

この式がどうしても4分の√3aの二乗にならないので計算式を教えて欲しいです

1辺の長さがαである正四面体 ABCD において, 頂点AからABCN 基本 170 正四面体の高さと体 Mfを下ろす。 AHの長さんをαを用いて表せ。 !) 正四面体 ABCDの体積Vをα を用いて表せ。 点Hから △ABCに下ろした垂線の長さをαを用いて表せ 指針 (1) 直線 AH は平面 BCD 上のすべての直線と垂直であるから AHIBH, AHICH, AHI DH ここで, 直角三角形 ABH に注目すると よって まずBH を求める。 AH=√AB²-BH² また, BHは正三角形 BCD の外接円の半径であるから, 正弦定理を利用 (2)(四面体の体積)=1/12×(底面積)×(高さ) (3) △ABC を底面とする四面体 HABC の高さとして求める。 また、3つ HABC, HACD, HABDの体積は等しいことも利用。 (1) AABH, AACH, AADH 解答 はいずれも ∠H=90° の直角三 角形であり AB=AC=AD, AH は共通 であるから 直角三角形におい 辺と他の 等しいならば互い D である。 00 B H △ABH = △ACH=△ADH よって BH=CH=DH (3) 3つの四面体 HA いから、 (四面体 HABC -(TEP が成り立つ。 求める垂線の長さ (四面体 HA 1 また、(2)より。 から、これら よって 検討 重心の性質を 正三角形にお (1)のAH の なお、重心 三角形 三角形 ゆえに、HはABCD の外接円の中心であり, BH は ABCD の外接円の半径であるから,△BCD において, a a 正弦定理により =2BH sin 60° a a √3 よって BH= = 2 √3 A ÷ ◆H は ABCD の (数学Aで詳しく ABCD は正三角 り、 1辺の長さは 60°であ 辺 CD の であるか したが 例題 1 EB a H √3 2sin 60° 2 △ABH は直角三角形であるから, 三平方の定理により h=AH=√AB2-BH2 IM 2 a - √²² - (+1)=√² a² = √6 a =a²- (2) ABCD の面積をSとすると S=11-a² sin 60° √3 a² 4 よって、正四面体 ABCD の体積Vは v=1/2sh=13 1 √√3 -Sh= • 4 3 √6 √2 -a². a= -a³ 3 12 であ につ また いる (ABCDの面積) = 3M BC・BD sin A BC 練習 1 ③ 170 に 17 C

赤線のところの式変形がわかりません もう一個わからないところがあってsin60°分のaってどこのことですか？

276 例題 170 正四面体の高さと体積 基本例 000 1辺の長さがαである正四面体 ABCD において, 頂点A から BCD AH を下ろす。 (1) AH の長さんをαを用いて表せ。 (2) 正四面体 ABCD の体積Vをαを用いて表せ。 (3) 点Hから △ABCに下ろした垂線の長さをαを用いて表せ 許 (1) 直線 AH は平面 BCD 上のすべての直線と垂直であるから AHIBH, AHICH, AHIDH ここで, 直角三角形 ABH に注目すると よって まずBH を求める。 AH=√AB2-BH また,BHは正三角形 BCD の外接円の半径であるから, 正弦定理を利用。 (2)(四面体の体積)=1/12 (底面積)×(高さ) HABC, HACD, HABDの体積は等しいことも利用。 (1) AABH, AACH, AADH (3) 3つの四面体 HABC いから、 (四面体 HABC =(正四面 が成り立つ。 求める垂線の長さを (四面体 HABC 1 3 また, (2) より 正 から,これらを よって x= 解答 はいずれも ∠H=90° の直角三 角形であり AB=AC=AD, AH は共通 であるから D である。 直角三角形におい 辺と他の辺がぞ 等しいならば互い 検討 重心の性質を用い 正三角形におい (1)のAH の長さ なお, 重心につ 100B H 三角形の 三角形の △ABH=△ACH=△ADH よって BH=CH=DH C ゆえに、Hは ABCD の外接円の中心であり, BH は H は BCDの 辺 CD の中点 ABCD の外接円の半径であるから, ABCD において、 (数学Aで詳しく であるから a 正弦定理により =2BH-EL sin 60° ABCD は正三角 り、1辺の長さは したがって a a よって BH= √3 a FE △ABHは直角三角形であるから, 2 √3 = の内角は60°である 2sin60° 2 例題 170 A 三平方の定理により h=AH=√AB2-BH?V a a a²- 2 √√6 a /3 3 3 B a H √3 (2) ABCD の面積をSとすると 1 S=asin 60-√3a² 4 よって、正四面体 ABCD の体積Vは 1 √√3 √6 r=/13sh=13 V= a². a= 4 3 12 √2 a であるこ につい また、 (ABCDの面積) BC BCBDsin40 いる( 練習 1辺の ③ 170 にお (1) 17 (3)

この問題のeが特にが分かりません 。 答えが載っておらず 、解説も見られない状況です。 eを教えていただき 、よろしければ 残りの確率も教えていただけると幸いです。

平面上に正五角形ABCDE がある。 頂点 A, B, C, D. Eはアルファベット順に反時計回りに配置されているものとする。 はじめに頂点Aに碁石を置く。 そして1個のサイコロを振り出た目の数だけ碁石を反時計回りに頂点から頂点へ移動させ る試行を繰り返す。 ただし, 試行によって移動した碁石の位置は、次の試行を行うまで変えないものとする。 例えば、最初の 試行で3の目が出たら, 碁石はA→B→C→Dと進みDに到達する。 また、最初の試行開始後, 碁石がAに戻ったまたは Aを通過したとき, 碁石が1周したものとする。 このとき1回の試行の結果, 碁石が AまたはBにある確率をα 1回の試行の結果, 碁石が1周する確率を♭とする。 試行 を2回繰り返した結果, 碁石が2周する確率を c, 試行を3回繰り返した結果, 碁石がちょうど2周してAにある確率をd とする。 試行を5回繰り返した結果 5回中3回だけ5の目が出て, 碁石が5周してAにある確率をeとする。 このとき以 下の間に答えよ。

(4)がなぜそうなるのか教えてくださいm(_ _)m

(2) 165 X 座標空間に2点A(2, 2, 3), B(435) をとり,ABを1辺と する正四面体 ABCD を考える. (1)|AB|, AB AC を求めよ. (2) 辺ABをt: (1 - t) に内分する点をPとするとき, PC・PD, |PC を t で表せ. X (3) ∠CPD=0 とおくとき, cose を tで表せ. X (4) costの最小値と,そのときのtの値を求めよ. |精講 (1) AとBしか与えられていないのに, AB AC が求まるのか? と 思った人は問題文の読み方が足りません。 「正四面体」と書いてあります。 正四面体とは,どのような立体 でしょうか. 164 のポイントにあるように,平面 PCD で切って平面の問題にいいかえ ます。 (3)空間でも, ベクトルのなす角の定義は同じです. 解答 (1) AB= (2,1,2) だから, 10:00 |AB|=√4+1+4=3 また,△ABCは正三角形だから, 1-t 演習 <BAC=2, |AC|=|AB|=3 3' .. AB-AC=|AB||AC|cos 1/7 1_9 2 = 3.3.1 17 = 29/0 (2) PC=AC-AP=AC-tAB PD=AD-AP=AD-tAB π 3 B 411 A .. PC・PD=(AC-tAB)・(AD-tAB) =AC・AD-tAB・AC-tAB・AD+|AB

（2）の単位ベクトルという言葉は理解できたのですが、答えに書いてあることがいまいちしっくりこないので教えてください。

基本 例題 4 ベクトルの平行, 単位ベクトル 00000 (1)平面上に異なる4点 A, B, C, D と直線AB上にない点がある。 OA=d, OB=1 とするとき, OC=34-26, OD = -3a+46 であれば AB/CD である。このことを証明せよ。 (2)|a|=3のとき,a と平行な単位ベクトルを求めよ。 (3)AB=3,AD=4 の長方形ABCD がある。AB= 1, AD=dとするとき, ベクトル BD と平行な単位ベクトルを,j で表せ。 p.362 基本事項 4 指針 (1) AB,CDをそれぞれà, で表し,CD=kABとなる実数kがあることを示 す。 AB = 0, CD≠0の確認も忘れずに。 (2)と平行なベクトルはka と表され, 単位ベクトルは大きさが1のベクトル である。また,と平行なベクトルは, a と同じ向きのもの」 と 「と反対の向きの 「もの」 があることに注意。 CHART ベクトルの平行 ベクトルがん (実数) 倍 B 4b | 分割 PQ=□□戸は、 後から前を引くととらえる とイメージしやすい。 (1) AB=OB-OA=5-a D 対角 解答 CDODOC 6(-a) =(-3a+46) -3a+4b -(3a-26) b b-a 3a TH =6a+65 -3a O -26a =6(-a) AA 3a-2b C よってCD=6AB また AB=0, CD ≠0 (*) (*) 4点A, B, C, D は 異なる点であるから, AB 0, CD + 0 である。 この確認も忘れずに。 ゆえに AB // CD a (2)|a|=3から, a と平行な単位ベクトルは と一 3' 一号の の大きさはと 367

2番の赤線を引いたAHの長さはどこでわかるんですか？

000 0.264 基本事項 e S XOXsine 1 FINA 基本例 163 図形の分割と面積 (1) 次のような四角形ABCD の面積Sを求めよ。 平行四辺形ABCD で, 対角線の交点を0とすると AC=10, BD=6√2, ∠AOD = 135° 00000 AD/BCの台形ABCD で, AB = 5, BC = 8, BD = 7, ∠A=120° 指針 解答 /P.265 基本事項 基本 162 四角形の面積を求める問題は, 対角線で2つの三角形に分割して考える。 (1) 平行四辺形は, 対角線で合同な2つの三角形に分割されるから S=2△ABD また, BO=DO から AABD=2A0AD よって、 まず △OAD の面積を求める。 (2) 台形の面積)=(上底+下底)×(高さ)÷2 が使えるように,上底 AD の長さと高 さを求める。 まず, △ABD (2辺と1角が既知) において余弦定理を適用。 CHART 四角形の問題 対角線で2つの三角形に分割 (1) 平行四辺形の対角線は,互いに他を2等分するから =1/2AC=5, OA= OD=BD=3√2 AOAD = 2 JA A EL D 135° 0 √2 15 267 | (*) △OAB と △OAD は, それぞれの底辺を OB, OD とみると, OB=OD で, 高さが同じであるから,そ の面積も等しい。 C 参考 下の図の平行四辺形 の面積Sは -AC・BD sin 0 S=1/2A1 B 1/13 OA・OD sin 135 1/12・5・3/21/12=12 5.3√2. (*) S=2AABD=2.2A0AD =4• -=30 (2)△ABD において,余弦定理によりA 2 A ADS- 練習 163 (2) 参照] D 4 4章 1 三角形の面積、空間図形への応用 ゆえに を求めても よって 内角であ A <180° nA<l D 72=52+AD2-2・5・AD cos 120° 5 ゆえに AD2+5AD-24=0 120° 7 よって (AD-3)(AD+8)=0+4 B C BH C AD> 0 であるから AD=3 8 -, a,b,c ど, 薫が比較 頂点Aから辺BC に垂線 AH を引くと AH=ABsin∠ABH, ∠ABH=180°-∠BAD=60° <AD / BC 利用する Jih 1200 よって S=(AD+BC)AH 18 (上底+下底)×(高さ) ÷ 2 =(3+8)-5 sin 60°= 55√3 CA 18 162 練習 次のような四角形ABCD の面積Sを求めよ (O は ACとBDの交点)。 ② 163 (1) 平行四辺形ABCD で, AB=5, BC=6, AC=7 (2)平行四辺形ABCD で, AC=p, BD=g, ∠AOB=0円 (3)AD // BCの台形ABCD で, BC = 9,CD=8, CA=4√7, ∠D=120° Sare

2002年京都大学文系数学の空間ベクトルの問題なのですが、この解法でも合っているでしょうか。 Googleで調べてもこの解法が載ってなかったので不安になって質問した次第です。 よろしくお願いします。

★★ (011) 9 四角形ABCD を底面とする四角錐 OABCD は OA + OC = OB+OD を満たしており,0と異なる4つの実数a, r,s に対して4点P,Q, R, Sを OP=OA, OQ=qOB, OR=rOC, OS=SOD によって定める。 このときP,Q,R, S が同一平面上にあれば 11+1/2=1/+1/ r S が成立することを示せ。 (京都大)

この問題についてです。 写真 3枚目の解説の、abcdを何故並び替えているか分かりません（重複順列）、、

数学 13 問11~15の解答として正しいものを. (1)~(5)の中からそれぞれ 3 1つ選び、解答用紙にマークせよ。 座標平面上の原点 (0.0)に玉を置き、以下のルールで玉を移動させる。 [1] サイコロを振り、出目が1か2か3のときはx軸方向に+1 1か ちからのときはx軸方向に1だけ玉を移動させるものとする。この とき、以下の間に答えよ。 11 サイコロを4回振った後,玉が点 (4.0)にある確率はいくらか。 1 8 1 (2) 16 1 (3) 1 (4) 32 64 (5)上の4つの答はどれも正しくない。 12 サイコロを4回振った後,玉が原点 (0,0)にある確率はいくら か。 1 1 (1) (2) 3 8 (3) 1 8 (4) (5)上の4つの答はどれも正しくない。 [2] サイコロを振り、出目が1か2のときはx軸方向に+1,3か4の ときはx軸方向に-1だけ玉を移動させるものとする。また,出目が ちのときは軸方向に+16のときはy軸方向に-1だけ玉を移動さ せるものとする。このとき,以下の問に答えよ。 サイコロを4回振った後, 玉が原点 (0, 0) にある確率はいくら 11 13 11 13 (2) (3) 72 (5)上の4つの答はどれも正しくない。 72 36 36

数1の円の位置関係の問題です。 (4)の最大値は求められたのですが、最小値を求めるときに(2)の式を利用する理由がわかりません。 わかる方いましたら解説よろしくお願いいたします！🙇🏻‍♀️

習問題 59 右図のように,長方形ABCD の内部 に,互いに外接する2つの円 C1, C2が ある. C1 は AB, BC, C2 は CD, DA に それぞれ接している. C1, C2 の中心を それぞれ 01, O2, 半径をそれぞれr1, r2 とする. 01 を通り AB に平行な直線と, O2 を通り BC に平行な直線の交点をE とする. ただし, AB=9, 0102=5 とする. (1) OLE, AD の長さを求めよ. D A O2 C1 01 C2 B 2 C. C2 の面積の和をSとするとき,Sをnで表せ. (3)のとりうる値の範囲を求めよ. (4) Sの最大値、最小値を求めよ. C