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数学 高校生

(1)の黒線で引いたところの意味がわかりません

[①] 基本例題40 円の接線のベクトル方程式 00000 (1) 中心C(c), 半径rの円C上の点P (po) における円の接線のベクトル方程式 は (oc)・(B-c="であることを示せ。 (2) 円x2+y2=2(x>0)上の点 (xo,yo) における接線の方程式は xox+yoy=re であることを, ベクトルを用いて証明せよ。 指針 (1) 円Cの接線ℓ は、 接点 Po を通り, 半径 CP に垂直 すなわち, CP は接線l の法線ベクトルである。このことから直線lのベクトル方程式 ①), 与えられた形に式を変形する。 を求め(・ (2) 中心が原点O(0),半径が の円上の点P(Do) における接線のベクトル方程式は, (1)において=0 とおくと得られる。それを成分で表す。 CHART 円の接線 半径 接線に注目 解答 (1) 中心C, 半径rの円の接線上に 点P(n) があることは, CPPPまたは PP=0が成り 立つことと同値である。 よって,接線のベクトル方程式は CP.(6-5)=0 CP=こであるから Po-c). {p-c)-F-C)}=0 したがって (Po-c).(p-c)-po-cl²=0 Do-CP2=2 であるから Popo) P(p) ...... C(C) 1+99 Po-C). B-C)=r²...... (1) (p—c)=r² (2) 中心が原点O(0), 半径rの円上の点Po (po) における接線 のベクトル方程式は、 ① において, c=0 とおくと得られる から Po• p=r² Do = (xo,yo), p= (x,y) とおくと これを②に代入して, 接線の方程式は xox+yoy=x2 基本34 pop=xox+yoy 点A(a) を通り, ベクトル に垂直な直線のベクトル 方程式は n·(p-a)=0 [検討] (1) 2PCP₁=0 44 (0°90°) とおくと (Po-c).(p-c) =CP•CP =CPXCPcoso =rXr=r² /PP CP であるから \CP cos0=CP=r

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数学 高校生

空間ベクトル 答えの丸がついているところはどうしてa=b=1と分かるのですか? 1じゃなくて2とか3でも当てはまってしまう気がするのですが

04 00000 演習 例題 79 平面の方程式の利用 座標空間に4点A(2, 1,0), B(1, 0, 1),C(0, 1,2), D (1,37) がある。 3点A,B,Cを通る平面に関して点Dと対称な点をEとするとき, 点Eの座標 [京都大] 演習78) を求めよ。 指針> ここでは, 平面の方程式を利用して解いてみよう。 まず、前ページと同様に, 平面ABC の方程式を求める。 次に 2点D,Eが平面ABC に関して対称となるための条件 [1] DE⊥ (平面ABC) [2] 線分 DE の中点が平面ABC 上にある を利用して点Eの座標を求める。 解答 平面 ABC の法線ベクトルを n = (a,b,c) とする。 AB=(-1, -1, 1), AC = (-2, 0, 2) であるから, n・AB=0, n.AC=0 より -a-b+c=0, -2a+2c=0 よって b=0,c=a ゆえに n=α(1.0.1) 0.0 a=0 からn=(1, 0, 1) とすると, 平面ABC の方程式は 1×(x-2)+0×(y-1)+1×(z-0)=0 すなわち x+z-2=0 E(s, t, u) とする。 DÉ」 (平面ABC) であるから DÉ//n ゆえに, DE=kn (k は実数) とおける。 (s-1, t-3, u-7)=k(1, 0, 1) よって ゆえに s=k+1,t=3,u=k+7 線分 DE の中点 ( 8 +1, t+3 u+7 から,①に代入して s+1 + 2 s+u+4=0 ...... u+7 2 -2=0 }-- よって ② ③ から k=-6,s=-5, t=3, u=1 したがって E(-5, 3, 1) ...... が平面ABC 上にある D. E n (平面ABC) DE-OE-OD L 「平面ABC の方程式を ax+by+cz+d=0 として 求めると, 2a+b+d=0, a+c+d=0, 6+2c+d=0 から b=0, c=a, d=-2a ゆえに x+z-2=0 n 平面ABC ▼中点の座標を平面ABCの 方程式 ①に代入。 ②③ に代入して (k+1)+(k+7)+4=0

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数学 高校生

四角で囲ってある部分の出し方がわかりません。どうしてbで括ってるんですか?またどうして具体的な値が出てきたのかもわかりません。 教えてください

S 重要 例題 70 3点を通る平面上の点 の面料 3点 A(1,-1, 0),B(3,1,2),(3,3, 0)の定める平面をαとする。点 P(x,y,z)がα上にあるとき, x,y,zが満たす関係式を求めよ。 CHART SOLUTION 解答 平面αの法線ベクトルを n = (a,b,c)(n=①) とする。 ここで AB=(2, 2, 2), AČ=(2, 4, 0) さ n.AB=0 3点 A,B,Cが定める平面α上にある点P(x,y,z) ①点A(a) を通り,nに垂直 n.p-d= ② OP = SOA+tOB+uOC,s+t+u=1 を満たす 平面αに垂直なベクトル (法線ベクトル) AAC から求められる。 このに対し、AP=0 から x,y,zの関係式を求める (1の方針)。 別解は2の方針。 s, t, u を x,y,zで表し, s+t+u=1に代入する。 LAB であるから よって TEL AC であるから ゆえに 2α+46=0 a=-26 ②から よって n = 0 であるから, 6=1 として 2a+2b+2c=0 したがって ...... n.AC=0 ...... 2 これと①から n=6(-2,1,1) どこからきた? 64) ① |_c=b 1, 1)……(*) n=(-2, n•AP=0 点Pは平面上にあるから 200 AP= (x-1,y- (-1), z-0)=(x-1, y+1, z) であるから -2x(x-1)+1×(y+1)+1×z = 0. 2x-y-z-3=0 p.438 基本事項 4,基本 60 SEKS TAAHO 1の方針。 んを成分表示する。 n A B inf. 一般に,平面に垂直 な直線をその平面の法線 といい, 平面に垂直なベク トルをその平面の法線ベ RAJ クトルという。 (*) において, n = 0 であ れば,bはどの値でもよい。 一般に、1つの平面の法線 ベクトルは無料に C (1

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