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数学 高校生

青チャのベクトルに関する質問です。 もちろん【円の半径でもある接線の法線ベクトル】と【接線の一部(?)であるベクトルP0P】のなす角は直角ですから青い部分の式が成り立つのは分かります! でもこの内積そのものが接線のベクトル方程式になるというのが理解できません。。 どなたか... 続きを読む

どのよ 円の接線のベクトル方程式 基本 例題 40 00000 は(bo-c)(b-c)=2であることを示せ。 ( (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 ((2) 円x+y2=x2(x>0) 上の点 (xo,yo) における接線の方程式は xox+yoy=ne であることを, ベクトルを用いて証明せよ。 基本34 指針 (1) 円Cの接線l は、 接点P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 を求め(・ ①), 与えられた形に式を変形する。 (2) 中心が原点O(0), 半径がの円上の点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。 それを成分で表す。 POD) 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(D) があることは, Popo) CP⊥PP 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-D)=0 CP= Doc であるから (Po-c) •{(p—c) — (Ppo—c)}=0 したがって (Po-c).(p-c)-50-c₁²2=0 |- = CP=² であるから ① (1) (Bo¬C)•(p—c)=r² (2) 中心が原点O(0) 半径rの円上の点P(T) 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 から Dop=r2....... ② P₁•p=r² Do= (xo,yo), = (x,y) とおくと pop=xox+yoy これを②に代入して, 接線の方程式は xox+yoy=r2 443 章 5 ベクトル方程式 点A(7) を通り, ベクトル に垂直な直線のベクトル 方程式は ñ.(p-a)=0 検討 (1) ∠PCP=0 (0°≦0<90°) とおくと (poc).(p-c) =CP CP =CP₁XCP cos 0 =rxr=re /PP ⊥CP であるから \CP cos0=CP=r

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物理 高校生

問4と問5の解き方がよくわかりません。 教えてください。

図1のようにx軸上の点A(a, 0, 0)に正の点電荷+2Qが, 点B(-α, 0, 0) に負の点 電荷Qが固定されている。 以下の問いに答えよ。 ただしα は正の定数, クーロンの法則の 比例定数をk, 電位は無限遠を0とする。 重力の影響, 空気抵抗, 摩擦は無視してよい。 B(-Q) A(+2Q) -a a 20 図 1 (1) x軸上の電場は位置により異なる。 電場の向きがx軸上で正になる区間と, 負になる区間 をそれぞれ求めよ (ただし, 点電荷のあるx=-a と x = a については考えなくてよい)。 また, x軸上で電場の強さが0になる x座標を求めよ。 (2) x軸上での電位Vxを位置xの関数として表せ(絶対値を用いて1つの式で表すこと)。 ま た, そのグラフの概形を解答用紙の所定の部分に描き, Vx=0 となるx座標と, 極値があれ ば極値のx座標を求めよ。 (3) xy平面上で電位が0となる図形の式を求め, そのグラフを解答用紙の所定の部分に描け。 (4) yz 平面上の任意の点(0, y, z) での電位を表す式 Vyを求めよ。 またyz 平面上での等 電位線として,最も適切な概略図を次の(ア)~ (カ)から選び,記号で答えよ。ただし,隣り合う 等電位線の電位差は一定であるとする。 (7) (ウ) 20 201 2a a y -2a - a Hoa 2a 2aa0 a a- -2a -2a (カ) 2a -20 a -2a- 2a 2a (オ) (エ) ·a -2aa0 Attany Hy 2a a 2a 2a 2a a -2a- (5) x軸上で,負方向に十分離れた位置に, 質量がm, 大きさがgで符号が分からない点電荷 Pを置いたところ, Pは原点Oに向かって動きはじめた。 Pはx軸上だけを動くものとする。 (a) 点電荷Pの符号を答えよ。 (b) 点電荷Pはどこまで原点Oに近づくか。 そのx座標を答えよ。 (c) 点電荷Pが動きはじめてから, 原点Oに最も近づくまでの間の, 速さが最大になる x 座標と, 速さの最大値を求めよ。 -2a-a a 2a a a

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物理 高校生

できる範囲で教えていただきたいです

図1のようにx軸上の点A(a, 0, 0)に正の点電荷+2Qが,点B(-α, 0, 0) に負の点 電荷Qが固定されている。 以下の問いに答えよ。 ただしaは正の定数, クーロンの法則の 比例定数をk,電位は無限遠を0とする。 重力の影響, 空気抵抗, 摩擦は無視してよい。 ONE 5SOS- B(-Q) ・a 0 図 1 (1) x軸上の電場は位置により異なる。 電場の向きがx軸上で正になる区間と, 負になる区間 をそれぞれ求めよ (ただし, 点電荷のある x=a と x = α については考えなくてよい)。 また, x軸上で電場の強さが0になる x座標を求めよ。 (2) x軸上での電位Vx を位置xの関数として表せ (絶対値を用いて1つの式で表すこと)。 ま た, そのグラフの概形を解答用紙の所定の部分に描き, Vx = 0 となる x座標と, 極値があれ ば極値のx座標を求めよ。 (3) xy平面上で電位が0となる図形の式を求め、 そのグラフを解答用紙の所定の部分に描け。 -1- A(+2Q) a (4) yz 平面上の任意の点(0, y, z) での電位を表す式 Vyz を求めよ。 またyz 平面上での等 電位線として,最も適切な概略図を次の(ア)~ (カ)から選び,記号で答えよ。ただし,隣り合う 等電位線の電位差は一定であるとする。 Dagen (7) 2 (1) z (ウ) 20 2a 2a 0 2 -2aa0 -2a -2a- (カ) 2a a a 2a (エ) tary 2a y -2a-a 2a -2a- (5) x軸上で,負方向に十分離れた位置に、質量がm, 大きさがで符号が分からない点電荷 Pを置いたところ, Pは原点Oに向かって動きはじめた。 Pはx軸上だけを動くものとする。 (a) 点電荷Pの符号を答えよ。 (b) 点電荷Pはどこまで原点Oに近づくか。 そのx座標を答えよ。 (c) 点電荷Pが動きはじめてから, 原点Oに最も近づくまでの間の, 速さが最大になるx 座標と, 速さの最大値を求めよ。 - 2-

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数学 高校生

数2の曲線と直線の問題です (2)の|5‪√‬2x1-9|の外し方が分からないです 教えてください お願いします🙇‍♀️

[Clear131] xy平面上に円O:x+y=9と円C: (x-5√2)^²+y=4, 点 (a, a) を中心とする円がある。 円は円に内接し, 円Cは円に外接する。 また, 円 0 と円 Cの共通接線のうち、2つの接点のy座標がずれも 負となるものを接ℓ とする。 ただし, a>0とする。このとき, (1) a= である。 である。 (2) 接線の方程式は (1) 円の半径を (0) とする。 y 円Oは円に内接するから √a² + a²=1-3 円Cは円P に外接するから √(a-5√2)² + a² =r+2 ① ② からを消去すると √2a+5=√(a-5√2)² + a² 両辺を2乗して 2a²+10√2a +25=2a²-10√2a +50 整理すると 20√2a=25 よって (2) 接線ℓと円Oの接点の座標を(x1, y) (y < 0) とすると x2+y2=9 3 接線の方程式は x1x+y1y=9 0 直線④ 円 C に接するための条件は、円Cの中 -3 O 13 心 (5√2,0)と直線④の距離が, 円Cの半径2に 5√2x1-9 √x₁²+y₁² 等しいことであるから =2 -3 l ③ を代入して整理すると 15√231-9|=6 ここで、円Cの中心 (5√2, 0) は直線④ より上側にあるから, 26060 3-9002 = 9091 XX 9 y> -- + (りょく)すなわち x1x+yュア-9<0 を満たす領域にある。 31 y1 な ゆえに,5√2ュー9<0であるから 5√2x₁-9=-6 よって x1=3√2 441 このとき、③から50 21 < 0 から y=-- 5√2 ゆえに、④から、 接線ℓ の方程式は 3 21 ・X- y= 5√2 すなわち x-7y=152 よって y=1/2ォー15×2 x- [Clear132] 座標平面上の放物線C1:y=x2と円 C2x2+(y_by=a²(a>0,6> 0) について,次の問いに答えよ。 5 a=- 4√2 3 7.5√2 8 P O 3 5√2 5√2 y² 北 y²=

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