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数学 高校生

3番です、1枚目の下線3行はどういうことでしょうか? また、2枚目、解説にこのような図形があるのですが、3番の問題文からなぜこのような図を考えられるのですか? また、問題文冒頭の球面Cの2次式がどのような図なのかあまりピンときません。

167 球と直線 座標空間内に,球面 C:x2+y^+z2=1 と直線があり、直線 1は点A(a, 1, 1) を通り, =(1,1,1) に平行とする.また, a≧1 とする.このとき、 次の問いに答えよ. (1) 上の任意の点をXとするとき, 点Xの座標を媒介変数tを 用いて表せ. (2) 原点Oから Hの座 に下ろした垂線との交点をHとする. 標をαで表し, OH をαで表せ. (3) 球面Cと直線が異なる2点P, Qで交わるようなaのとり うる値の範囲を求めよ. (4) (3) のとき,∠POQ=90° となるαの値を求めよ. |精講 (1) A(No, yo, Zo) を通り, ベクトル=(p,q,r) に平行な直 線上の任意の点をXとすると, OX = (xo,yo, Zo)+t(p,q,r) と表せます. (2) Hは上にあるので, (1) を利用すると, OH がα と tで表せます. そのあと, OH・u=0 を利用して, t をαで表します. (3) 球面Cと直線が異なる2点で交わるとき OH < 半径 が成りたちます. (4) POQ90 OP・OQ=0 と考えてしまっては, タイヘンです。 それは,PとQの座標がわからないので, OP, OQを成分で表せないから です。座標やベクトルの問題では, 幾何の性質を上手に使えると負担が軽く なります。 解答 (1) OX=OA+tu=(a, 1, 1)+(t, t, t) =(t+a, t+1, t+1) U X(t+a, t+1, t+1)

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数学 高校生

黄色の蛍光ペンで引いている部分が分かりません。 OPベクトルは異なる2点を通っているので、直線Lの方程式はOPベクトル=(1−t)OAベクトル+tOBベクトルだと思ったのですが、なぜOPベクトル=OAベクトル+tOBベクトルとなるのですか。

A 239 空間内に3点 A (1,2,3),B(3,5,2), C (1, 2, 1) がある。 点A, B を通 る直線をeとしたとき、点Cとの距離が最小となるe上の点の座標を求めよ。 ¥240 空間ベクトル α = (2,1,-2), 6 =(3,-2, 6) に対して, c=ta +6 (tは実数) とする。 [13 早稲田大]* | | の最小値を求めよ。 がことのなす角を2等分するときのtの値を求めよ。 ☆ [09 名城大]* (2) s の値を求めよ。 S 241 四面体OABC に平面 α が OA, AB, BC, OC とそれぞれP,Q,R, S で OP: PA=AQ: QB=BR: RC=1:2 を満たすように交わっている。 d = OA,B,C=OC と OS = sc とおく。 (1) PQ, PR, PS をs, a,b,c を用いて表せ。 2 16:10 ABI-LACI²-AP 4607 [12 大阪府立大] ★242 0 を原点とする座標空間に 3点A(2,0,0), B (0, 5,0),C(0, 0, がある。 原点Oから△ABC へ垂線を下ろし、 △ABC との交点をHとする。 (1) △ABCの面積を求めよ。 (②2) OH の長さを求めよ。 B 243 四面体OABCの各辺の長さをそれぞれ AB=√7, BC=3,CA=√5, OA=2,OB=√3, OC=√7 とする。 OA=4,OB=6,OC=c とおくとき、次の 問いに答えよ。 (1) 内積 を求めよ。 (2) 三角形OAB を含む平面をαとし, 点Cから平面αに下ろした垂線とαとの交 点をHとする。このとき, OH を 言で表せ。 (3) 四面体OABCの体積を求めよ。 [13 福井大] I

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数学 高校生

図形と方程式の、円の接線の問題です。 2枚目に「?」をつけた、「-4≦s≦4」となる理由が分かりません…。教えていただけると嬉しいです。よろしくお願いします。

Y2 太郎さんと花子さんは,Oを原点とする座標平面上の2つの円C:x2+y^2=16, C2x2+y²-10x+160の共通接線の方程式の求め方について話し合っている。 次の会話 を読み、下の問いに答えよ。 太郎:共通接線を求める前に, C, と C2の位置関係について調べよう。 Cの中心の座標は (0, 0) , 半径は4だね。 花子 : C2 の中心の座標と半径を求めて,図をかいてみると, C と C2 は異なる2点で交わ ることもわかるよ。 太郎: これより,共通接線は2本だけあることがわかるね。 では, 共通接線の方程式を求 める方法を考えよう。 花子:私は次のように考えたよ。 ---花子さんの考え - C の接線が 2 にも接すると考える。 (i) Ci上の点をP(s,t)として、点PにおけるCの接線をl とする。 (ii) 点P(s,t) は C 上にあるので, s'+t=16 が成り立つ。 () l C2 に接するので, C2 の中心との距離がC2の半径に等しくなる。 このことを stで表す。 (iv) (ii), (i)からs, tの値を求める。 太郎 : 私は次のように考えたよ。 -太郎さんの考え・・ 2本の共通接線はx軸上の点で交わることに着目して, 接線が通る点と傾きを考 える。 Due Dat (i) 2本の共通接線の交点を A, C2 の中心を B, C2の半径をrとする。 (ii)2つの相似な直角三角形に着目すると, AB:AO=r:4 が成り立つ。 このことから点Aの座標を求める。 (i) 共通接線の傾きをmとして,点Aを通ることを使って,共通接線の方程式 で表す。 (iv) (ii) で表した直線が C に接するので, C の中心と (ii) で表した直線の距離が, C の半径と等しくなる。このことからの値を求める。 200 太郎 : 他にもいろいろな解法があるようだよ。 問題によって使い分けることもできそうだね。 03 216.1 (5.0) 3 (1) C2 の中心の座標と半径を求めよ。 (2) 花子さんの考えや太郎さんの考えを参考にして, C と C の共通接線の方程式を求めよ。

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