解答⑶の右側ここで〜 なんでPQは普通に絶対値つけてるだけやのに、PSは絶対値つけて二乗しなダメなんですか

解答編 49 内積と空間図形 タイムリミット15分 よってOP=OF 1辺の長さが1の正八面体 OABCDE を考える。OA=a, = 1/170A+170B+1700 また 91. 《内積と空間図形 PS-26+ 解答 (ア) ② (イ) ⑤ =(a+4+²-4a-b-4b-c+2a.c) (エ) (オ) 0 (カ) 2 (キ) 3 (ク) 0 (コ) 1/12 (12+4.12+13-4.1/2-4.1/12+2.0) (サ) 9 ◇◆思考の流れ◆◇ 合成や分割を利用してa で表したうえで、 内積や面積を計算する。 よってPS- (1) OD=OA+AD O =OA+BC =OA-OB+OC =a-b+c (0) A. D Th OE = OA+AE B 解答 (アイ) (ウ) (エ) 2 (オ) 1 2 =OA+OC (カ) 1 =a+c (5) (キ) 3 (クケ) (コ) 1 (サ) (シ) 2 (ス) 0 (2)△OAB △OBCは1辺の長さが1の正三角形であ (セソ) 1 1 (テ) ⑦ (ツ) るから a.b=bc =1・1・cos60°= 1 2 また, 四角形OAECは正方形であるから ∠AOC=90° よって a-c=0 (3) PQ=OQ-OP (ト) ④ ◇◆思考の流れ◆◇ OB + OC + OE 3 OA+OB 3 b+c+(a+c) + 2- PS=OS-OP=OA+OD OA+OB 3 3 a+a-b+c) a+b 3 3 2-28+2 (3) cosa と cos β の値を求めると和が0であるこ とがわかる。 Cosa >0, cosβ < 0 から 0<<<< このことから, α+βの値を求める。 この値から平面 OPR と 平面 O'AD のなす角が わかり、 その結果をもとに, 2つの立体を合わせ た立体の面の数を考える。 4S P: D B Q E (1) (i) MR=MO+OR =-OP+OR ==+7 0 M\ R Q a MQ=MO+OQ = -1/-OP+OQ P OD = OA + AB =0A + BC □=+=+品 O PQ = OQ - JP = 2+212 3 2+2 p.146 2 PS = 03-03 = 22-2-2-2-2-2+ 3 2. (12-132+2) = -1/2 = 0 -²+²=0 四角形 PQRSは長方形であるから,その面積は |PQ|.|PS|=/139 √2 2√2 92. 《空間図形とベクトル》 (3) OAB △BCE, CDE, AOAD の重心をそれぞれP,Q,R,Sとすると, C.PQ-PS=クである。 PQ= コ また,四角形 PQRS は長方形であるから,その面積は である。 OB=6,DC=c とする。 OD= ア (1) OE- イである。 P の解答群 (同じものを繰り返し選んでもよい。 a+b ⑤ a+c a+b+c-a+b+c à-b+c a+b-c 5+c 0 -α+6 Q (2) a·b=b.c= ウ a・c=オ である。 3 2周目やる =2+2 3 =(a+c-26c+c) また, OPQ, △OQR, ORPは正三角形であ から どれもである。 がそれぞれなす角は -20-2-1/12+12-0 よってbi=grp=2.2-cos/3 = 2 = 3回目 アイ・オ ア イ ウェー オ カ ク ケッコ 5 0 サ 22 2 D 1 1 2 2 3 4 1

２番の青線のとこでこのように置き換えをするのはこの参考書だとこの問題だけでした、この置き換えは主に外心の時にしか使われないのでしょうか、よろしくお願いします🙇‍♂️

文系・理系ごとの進路 例題 346 外心の位置ベクトル 3 ベクトルと図形 *** 609 9 平面上のベクトル 考え方 解 DA △ABCにおいて, AB = 8,BC=7,CA=5 とする. 辺ABの中点を M,辺 AC の中点をN, △ABCの外心をPとするとき,AB=1, として,次の問いに答えよ. (1)積を求めよ. (2)MPLAB, NP⊥AC を利用して, APをこを用いて表せ . (1) BC=AC-AB=c-6 であることを利用する. (2) AP=s+tc とおいて MP・AB=0, NPAC=0 を計算し, s, tを求める. (1) |BC|=|-|²=|c|²−26•c+|b|² 72=52-2・C+82 より, 6.c=20 (2) Ap=sh+tc とおくと, Amods-5 C MP=AP-AM-s6+1c-126 = (s-1/2)+ NP=AP¬AÑ=sb+tc¬½=sb+ (t−1) c AMP⊥AB より, JA NA HA MAB= 2 B MP･AB=0 だから80015 M³· AB={( s − ½)6 + tc}·6=(s) 16+tb-c S 1 A =64s-1/2)+20t=0より16s+5t=8 ……D NP⊥AC より, NPAC = 0 だから, 8. M. N5 IP 7 C 点Pは外心だから PM は AB の垂直 二等分線となる. つまり, MP⊥AB より, MP･AB=0 NPAC={st+(t-12) c}=sbc+(t-1/2)PLA =20s+25t- =0より, 8s+10t=5 ･･････ ② 1-1/2)=0 ①,②より,s=11. t=1/26 だからA=2+2 AP 解) AP=s+t とおく. 24' 15 A 24 15 内積の性質より,AP･AM=4°=16,APAN=(2-25 ← 内積の図形的意味 (p.576, p.612 したがって,AP・AM= (s6+tc). 12/26/1/2s1+1/216.2 Column 参照) = =32s+10t=16 ......3555 AP•AN=(s6+tc)2c=12s6-c+1/2HCP =10s+ 25-25 A 4 11 2 ③ ④ より,s= t= だから, 24' 15 2 AP=1/16- 15 TAG

２番の青線のとこでこれは問題文の青線と同じなのでしょうか、大きさだから問題文の青線のとこを二乗するのではないのですか？

共線条件と内積 Qは直線 OC 上にあるから, (2) OQ - SOC 条件 =s(a+b) ③ 例題 9.2 平行四辺形 OACB は, OA =√2,OB=L<AOB=45°を満たしている。 OA を2:1に内分する点を D, 直線 OC と直線 BD の交点をP, 点Aから直線OC へ下ろした垂線の足をQとする.ON=d, OB-T として次の間に答えよ。 (1) OPをd を用いて表せ。 (2) Q を を用いて表せ. (3) OP:PQ:QC を求めよ. 考え方 (1) P が直線 OC, BD 上にあることに注目して, 共線条件を用いる。 (2)AQOCAQ.OC=0を用いる。 解答 (1) Pは直線 OC 上にあるから, と表せる。 また、AQOCより ③ を代入して, AQ.OC-0 (OQ-OA). OC-0 {s(a+b)-a}(a+1)=0. sa+b=a (a+b). 6.6のとき、 asba 6-0. a+ab a+b B ここで,d=26=1であり, Q ab=abcos 45°=1 OP=kOC であるから, =k(a+b) 0 2 DIA ... 1 |a+b=a+2ab+|b| a+b=(a+b)·(a+b). =ka +kb =(√2) +2.1+12 =5. よって, 共線条件. とせる。 また,Pは直線 BD 上にあるから, と表せる OP = OB + tBD =OB+1(OD-OB) = (1-t)OB+tOD = (1-1)+1. 2t→ =2+(1-1)6 ことは1次独立であるから, ①②より, 21 k = かつ k=1-4. これより, k= '5' ①に代入して, 第8講 ベクトル(1) = ... 2 a +6,60,7 ③に代入して, (3)(1),(2), のときとは1次独立であ るという。 表示の一意性より、①と② の係数比較ができる. よって, (√2) +1 3 S= = 5 5 = ³ ³ (a+b). 0Q= OF-OC. 06-Oc. == OP:OQ: OC=2:3:5. OP:PQ:QC=2:1:2. 09 きのαの値を C 2 第9講 ベクトル (1) 85

なぜ赤線から赤線の式になったのかがわかりません、よろしくお願いします🙇‍♂️

共線条件と内積 例題 9.2 平行四辺形 OACB は, OA=√2,OB=1,∠AOB=45°を満たしている。辺 OA を 2:1 に内分する点を D, 直線 OC と直線 BD の交点をP, 点Aから直線 へ下ろした垂線の足をQ とする. OA=d, OB = 万として次の問に答えよ。 (1) OPをd, を用いて表せ. (2)Qd, を用いて表せ. (3) OP:PQ:QC を求めよ. 考え方 (1)Pが直線 OC, BD 上にあることに注目して, 共線条件を用いる. (2)AQOCAQ・OC=0を用いる. 解答 (1) Pは直線 OC 上にあるから, と表せる。 OP=kOĆ B P = k(a+b) 2 D1A = ka + kb ... 1 また, P は直線 BD 上にあるから, OP=OB++BD =OB+t(OD-OB) = (1-t)OB+tOD 2 = (1-t)b+t.² a -2a +(1-1)b 2t 3 せる。 と言は1次独立であるから, ①,②より, 2t b 共線条件 ≠ のときとは1次独立で

（2）までは分かったんですけど、（3）から分からなくなりました💦 考え方を教えてください🙏

2 三角形ABC は 1ABI2+1ACI2=5|BCI2を満たす. 3点 L,M,Nをそれぞれ辺BC, AC, ABの中点と LAB AC のなす角を0とする。 (1) AB·AC=s(IABI+IACI)を満たす定数sの値を求めなさい。 (2) 内積 BMCN の値を求めなさい。 (3) (4) ALI=t(1BMI2+ICN12)を満たす定数 tの値を求めなさい。 LABI=IAC| となるとき, cose の値を求めなさい。

この解き方ってあっていますか？ 解答の途中式がよくわかりません。 もし違ってた場合、どこがダメなのか、どこを直したらいいのか教えてくださると幸いです。

3AB'+ AC2=4(AD'+3BDが成り立つことを証明せよ。 74 △ABCにおいて, 辺BCを1:3に内分する点をDとするとき、 等式 AB = b AC = Z AD- 例 + 47 ( 36+2 4 3 AB + AC = 4 (AD + 3BD²) 〃 *( + 9151+1 3161-73101 4 12161*+4121 = 91314 (21 + 3 (61°+ 3/21 には4にしに1にも4にに よって、BABEAC=4(ADFSBDL)

(2)で答えに-6が含まれない理由はなんですか？

111 ベクトルの内積 16 ベクトルの大きさと最小値(内積利用) 内臓の値を求めよ。 ベクトルα, について|a|=√3.161=2,la-5であるとき 内 (2) (3)ベク トル20-35の大きさを求めよ。 00000 クトルの大きさが最小となるように実数の魚を定め、そのとき この最小値を求めよ。 計 (1) (2) 一部を変形すると、らが現れる。 2a-36 を変形して lal, 16Lの値を代入。 (3) 変形するとの2次式になるから ① 2次式は基本形α(t-p)+αに直す CHART (1)=5から よって ゆえに として扱う la-6=5 (a-b)·(a-6)=5 la-20・1+1=5 3-2a-6+4=5 |a|=√3,161=2であるから したがって a.b=1 (2) 12a-36=-(2a-36) (2a-36) =4af-12a・1+9| =4×(√3)-12×1+9×22 =36 2-360であるから ||2a-36|=6 (3) la+16=(a+b)•(a+tb)= |àß³²+2tà·b+t² 16 1² =4t2+2t+3=4 3=4(1+1)² + 11 (類西南学院大) 基本10 重要 17 本 32 大きさの問題は 2 乗して扱う <指針 の方針。 385 ベクトルの大きさの式 ka+16について 2 して内積 を作り出 すことは, ベクトルにお ける重要な手法である。 (2a-36)2 =4α²-12ab+962 と同じ要領 。 00 ・角6 30 簡単 5. la+tb よって、1+1=-1/12 のとき最小値 1/12 をとる。 |a+t6|≧0 であるから,このときa+t6も最小となる。 V /11 したがって、1+1はt=-1 のとき最小値 3 を 2 0 t とる。 練習 (1) 2つのベクトルα, が, d=1,|6|=2, |a+26=3を満たすとき、ことの 0 16 なす角0 および |a-26 の値を求めよ。 [ 類 神奈川大〕 (2) ベクトル, について|a|=2,|6|=1,|a+36|=3とする。 tが実数全体を 動くとき の最小値はである。 [類 慶応大 ] p.393 EX 14, 15

(4)でなぜなす角は135°になるんですか？

124 1辺の長さが1である正方形ABCD において,次の内積を求 *** めよ。 *(1) AB-AC (2) AB・BC *(3) CB・DA (4) CA-DC

かいてます

=√141 +11 +22 39 24-1=23,y,z)(x, 1, -1) =(6-x, 2y-1, 2z+1) ab=0とすると よって (6-x. 2y-1, 2z+1)=(0, 0, 0) 6-x=0, 2y-1=0, 2z+1 = 0 ゆえに x=6, y==- Osa+to+uc =s(1,2,3)+0.25)+# (1,3,1) = (s+u, 2s+2t+3u, 3s+5t+u) p=sa+to+uc とおくと _ 3,12)= (s+ u, 2s + 2t+3, 3s + 5t+) って s+u=0.2s+2+3=3. 3s+5t+w=12 目を解いて たがって s=1,t=2, u=-1 p=a+2b-c = sa +to+uc とおくと ■, 2,9)= (s+u,2s+2t+3u, 3s+5t+a) s+u=-2,2s+2t+3u=2, 3s+5t+u=9 を解いて = -2,t=3,u=0 がって 9=-2a+36 OOA=(0, 1, 2) OA| =VO2+12+22=√5 =(2,1,-1) |=√22+12+(-1)²=√6 =(1-0, -1-1, 1-2)=(1, -2, -1) =√12+(-2)2+(−1)2=√6 (2-0, 1-1, -1-2)=(2, 0, -3) =√22+02+(-3)²=√13 2-1, 1-(-1), -1-1)=(1, 2, -2) =√1°+2°+(-2)²=3 ABCD が平行四辺形であるための必 時はAD=BC である。 座標を (x, y, z) とすると =(x-3, y-4,-1) =(-1-4, 0-2, 2-4) ゆえに -(-5.-2,-2) (x-3, y-4, 2-1)-(-5.-2.-2) よって x-3--5, y-4-2, 2-1--2 これを解いて x=-2, y=2, 2-1 したがって、 頂点の座標は 103■指針 よって、園のとき最小値 √をとる。 (-2, 2, -1) このとき *-(-4 -½ 4) 与えられた3点A, B, Cにもつ平行 辺形は複数考えられることに注意する。 それぞれの場合で、四角形が平行四辺形にな る条件を考える。 105 a+x + ye 条件を満たす平行四辺形は [1] 平行四辺形ABCD [2] 平行四辺形ABDC [3] 平行四辺形ADBC の3つの場合が考えられる。 頂点の座標を(x, y, z)とする。 [1] 四角形ABCD が平行四辺形であるための必 要十分条件は AD-BC よって (x3,y-0, z+4) (4+2, 3-5, 2+1). x3=6, y=-2. z+4=3 したがって x=9. y=-2,z=-1 ゆえに [2] 四角形 ABDC が平行四辺形であるための必 要十分条件は AB-CD よって (-2-35-0,-1+4) =(x-4, y-3, z2) A ゆえに -5-x-4, 5-y-3, 3-2-2 したがって x=-1,y=8, z=5 [3] 四角形 ADBC が平行四辺形であるための必 要十分条件は AD=CB よって (x-3. y-0, z+4) =(-2-4. 5-3, 1-2) ゆえに って x-3=-6. y=2, z+4=-3 x=-3, y=2, z=-7 [1]~[3] から, 頂点の座標は (9, -2, -1), (-1. 8, 5), (-3. 2. -7) 104 =a+b=(0, 1, 2)+(2, 4, 6)-1-50 =(2t, 1+4t, 2+6t) よって -A |x|=(2t)2+(1+4t)' + (2+6) 2 =56t2+32 +5 =56(+)²+ ラノラ 22 3A-A ゆえに、はのとき最小値をとる。 xであるから,このときも最小となる。 (1.-1.-3)+4(2, 2, 1)+x-1, -1, 0) =(2x-y+1.2x-y-1. 3) よって la + x + y 2 =(2x-y+1)+(2x-y-1)+(x-3)2 =(2x-y)2 +2.2x-y) +1 +(2x-3)-22x-y)+1+(x-3)2 22x)+(x-3)2 +2 1. la+x+12 12 2x-y=0. x-3=0 のとき、すなわちx=3, y=6のとき最小となる。 1++x120 であるから、このとき ++苑も最小となる。 よって、求めるxyの値は 106 平行六面体を ABFD-CEHG & L 座標空間の原点をO する。 AB (0-1, -4-1, 0-2) =(-1, -5, 2) x3,y=6 H E AC (-1-1, 1-1, -2-2) =(-2, 0,-4) AD=(2-1,3-15-2) =(1,2,3) A FA・B、発展問題 四角形 ABEC, ABFD, ACGD, BEHFは平行 四辺形であるから OË = OB+BE = OB+AC =(0, -4.0)+(-2, 0, -4) =(-2,4,-4) OF = OB + BF = OB+AD =(0, -4.0)+ (1,2,3) =(1, -2, 3) OG=OC+CG=OC+AD =(-1, 1, -2)+(1,2,3) =(0.3.1) OH = OF + FH = OF +AC =(1,2,3)+(-2.0.4) =(-1,-2,-1) なぜ?これかかないとダメ? 028 第2章 空間のベクトル ベクトル STEPB B *103 平行四辺形の3つの頂点がA(3, 0, 4), B(-2, 5, -1) (4,3, 2)のと き、第4の頂点の座標を求めよ。 *1041=(0, 1, 2) = (246) とする。 =i(tは実数)についての 最小値を求めよ。 また、 そのときのを成分表示せよ。 4 ベクトル 1 内積 注意 = 2 内積と成分 1 ab=ab 2 +0, 6 105=(1,-1,-3),2,2,1) (1,1,0) とする。 a+x+yclを a 最小にする実数x, yの値を求めよ。 注意 平面上 例題10 4点A(1, -1, -1), B2, 2, 3), C(-1, 2, 4), D(3, 3, 1) が ある。 線分AB, AC, AD を3辺とする平行六面体の他の頂点の座標 3 内積の性質 α・ を求めよ。 (a ( 指針 平行六面体 すべての面が平行四辺形 ABEC が平行四辺形であるから OE = OB+BE=OB+AC このことから OF の成分が求められる。 平行六面体をABFD-CEHGとし 座標空間の原点を0とすると、 例えば、四角形 ✓ 107 1辺の長 次の内

この225の問題の解き方を教えて欲しいです 代数学、行列の応用、の問題です

問題を解いた後、添削して提出すること 裏もあります πT 224 座標平面上の点 (2,6) を原点のまわりに cos-sin STAY COST ( だけ回転した点の座標を求めよ. 1-31 ✓ ✓ (1-3√3√3+3) 225点 (3,2)を1つの頂点とし、 対角線の交点が原点となるような正方形の他の頂点の座標をすべて求めよ。 (-3.2) (3,2) (0.0) (-3.-2) (3,2) 226 転置行列との積を計算または各列ベクトルの大きさと内積を計算して直交行列かどうか確認し、次の行列の中から 直交行列を選べ +AA=E (B) 0+10+0 (1)(ii) (1)-(1010) (10) よって直交行列! 10+01+0/ 1 () () () () ()よって直行列が (3) -SS ). (61) よって直行列! /1