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数学 高校生

右側の別解についての質問です。 pベクトルのx/y/z座標を、それぞれ (pの長さ)×(pベクトルがx/y/z軸となす角) で示すことができるのは何故ですか?

重要 例題 54 ベクトルと座標軸のなす角 空間において,大きさが4で,x軸の正の向きとなす角が60° 軸の正の向きと 00000 なす角が45° であるようなベクトル」を求めよ。 また, かがy軸の正の向きとな す角0を求めよ。 指針(軸の正の向きとなす角)=(●軸の向きの基本ベクトルとなす角) と考えるとよい。すなわち, i=(1,0,0), z=(0, 1,0), 蔚=(0, 0,1), =(x,y,z)として,まず内積 per, pies を考え,x, zの値を求める。 ( 解答 (1, 0, 0), (0, 1, 0), es=(0, 0, 1), p=(x, y, z) とするとpe=xe pes=z 15 P また bet=|||e|cos60°=4×1×1/2/4②2) ! p.es = |p|les|cos 45°=4×1×- x=2,z=2√2 よって このとき |=22+y^+(2√2)=2+12 16 であるから y2=4 ここで ゆえに pez y y cos0= |lleal 4x1=4 |||ez| 4×1 =2√2 y=±2 =/20 [0] ゆえに,y=2のとき, cos0= 12/2 であるから 0=60° 181 38 y=-2のとき, Cos0=1/12 であるから 8=120° -d したがって =(2,2,2√2)=60°または p=(2, -2, 2√2), 0=120° から cosa= COS y= 160_ x 45° 0140 ALTO a=(a1,a2, as) に対して,こがx軸、y軸, z 軸の正の向きとそれぞ れなす角を α, B,Yとすると,斜辺の長さが| である3つの直角三角形 a222 ........・ A3 である。 このとき, COS α, Tala 2 a1 a Talt cos B=- 11'4 だ 4 COS β, cosy をこの方向余弦という。 また, la=a²+a2²+as² であるから, cos' a+cos' β+cos'y=1 が成り 立つ。 AZ O [別解 p=(4 cos 60°, 4 cos 0,[) 4cos 45°) ||=4であるか 5 22+16cos²0+ (2√2)=42 よって, cos'=-から 4 cos0=± これから, 0, を求める。 na 基本51 x (1) (s) a3 AZ Jel N Y- á B 0 azy 465 2章 8 空間のベクトルの内積

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数学 高校生

この式の意味がわからないです。教えてください。

6 活用の 問題 解答 右の写真(省略)は, 小さな布をぬい合わせて作ったパッチワークの作品で、このような模 様は、レモンスターとよばれています。 考え方 (1) 小さい正方形の1辺はひし形の1辺と等しいから1と なります。 また, 右の図の色をつけた部分は,直角二 等辺三角形です。 斜辺をxとして, その値を求め,このxの値を使って 模様全体の正方形の1辺の長さを求めよう。 (1) ひし形の1辺の長さを1とするとき, この模様全体の正方形の1辺の長さを求めなさい。 (2) この模様が1辺27cmの正方形になるような鍋しきを作ろうと思います。 このとき, ひし形の布の1辺を何cmにすればよいですか。 小数第1位まで求めなさい。 ただし, ぬいしろは考えないこととします。 (2) ((1)で求めた長さ) : 1 = 27 (ひし形の布の1辺の長さ) という比例式が成り立ちます。 (1) 考え方で色をつけた部分は直角二等辺三角形である。 この直角二等辺三角形を2つ組み合 わせると、 右の図のような正方形が でき,その面積は1である。 この正方形をひし形とみると (ひし形の面積) =xxx÷2 したがって,面積について次の式が成り立つ。 xxx÷2=12 x2=2 x>0だから x = √2 したがって, 模様全体の正方形の1辺の長さは 1 + √2 +1 = 2 +√2 (2) 求めるひし形の布の1辺をycm とすると (2+√2) : 1=27:y (2+√2)y=27 27 2+√2 √2=1.414 とすると, 2+√2=3.414だから 27 3.414 したがって, 小数第1位まで求めると, 7.9cm となる。 y= 【教科書68ページ】 章の問題 = 7.908··· 答 2- to IH

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