⑴でどうしてHは重心だと分かりますか？

262 第4章 図形と計量 Think **** 例題137 正四面体の種々の量 1辺の長さが4の正四面体OABC で、辺BCの中点をMとして ∠OMA=0 とする.また,頂点Oから平面ABCに下ろした垂線の足を Hとする。 次の値を求めよ. (1) cose (3) △ABCの面積S (5) 正四面体の内接球の半径r [考え方] 3r 0 √3 OM=AM= -a 2 Sing OH OM B A 正四面体の内接球の半径 内接球の中心をIとすると, OI, AI, BI, CI で, 四面体を4つ の三角錐に分割したとき,それぞれの角錐の高さが内接球の半 00012001 径になる。)に つまり、内接球の半径は, 三角形の面積を分割して内接円の半 径を求めたアイデアと同様に,分割してみる. 正四面体の外接球の半径 外接球とは4点 0, A,B,Cを通る球で, 対称性を考えれば, 内接球の中心と外接球の中心は一致する. 1x8-0014 2 外接球の半径はOIになることを利用する. B "00200001+ 7802 VOS Joat Fred DOT 解答 ∠OMA を含む △OAM に着目すると, cos A= (2) sin=√1-cos20 Foa また, 対称性より, 点Hは△ABC の重心である。 (1) 点Hは線分 AM を 2:1に内分 する. ここで, (2) OHの長さを 求めるから, 辺 OH を含む △OMH において, HM 3 OM 正四面体は左の図のように回転させても同じような立 体の状況になる. (2) OH の長さ (4) 正四面体の体積V >(6) 正四面体の外接球の半径R このように図形や立体が対称性をもつ場合,その性質 を利用して考えるとよい = △OMH において, OH=OM sin O =- 2 =√₁-( 13 ) ² = ²43 ² 2√2 AM AM 3 √32√2√6 ax. 3 3 a 0-0000-2001 EVO2-00-7 0 EV02 + 02-0A 7 H H $300 10CA 0 Baie DA JA -1-02) B V3 2 000 M nia C SUA -a=AM M 11/13 AM A Jes=1 B 0600 I a 2 B M C 重心については p.426 参照 sin' +cos20=1 を 利用 A BET 881

線で引いたところが分かりません…

136 正四面体と球 1辺の長さがαの正四面体 ABCD がある。 正四面体に外接する球の半径Rをαを用いて表せ。 例題 正四面体に内接する球の半径rをαを用いて表せ。 (2) Sc OLUTION CHART (1) 基本例題135と同様に,頂点Aから底面△BCD に垂線AHを下ろす。 外接する球の中心を0とする AH上の点Pに対して, PB=PC=PD であるから、 と, OA=OB=OC=OD(=R) である。また、直線 0は直線AH上にある。 よって, △OBH に着目して考える。 (2) 内接する球の中心をⅠとすると, I から正四面体 の各面に下ろした垂線の長さは等しい。 正四面体を I を頂点とする4つの合同な四面体に分けると、体 積について ◆四面体IABC, 正四面体= 4× (四面体 IBCD) IACD, IABD, これから, 半径r を求める。 IBCD (平面で三角形の内接円の半径を求めるとき, 三角形 を3つの三角形に分け, 面積を利用したのと同様) 解答 (1) 頂点Aから底面 △BCD に垂線AHをし IN +- B [類 神戸女学院大] A |基本 133,135 C D 207 4章 15 三角形

65の(2)なんですけど、なぜaベクトルの係数が０と分かるのでしょうか？緑の線で引いたとろです 教えてほしいです。

EX 65 正四面体OABC に対して, 3 点 0, A, B と同じ平面上の点Pが 3OP=2AP+PB を満たし (1) OP をa, で表せ。 いる。 OA=α,OB=6,OC=cとおくとき (2) △ABCの重心と点Pを結ぶ線分が面 OBCと交わる点をQとする。 OQ をd, b, c で せ。 [福井大 30P-2AP+PB から 3OP=2 (OP-ON) + OB-OP OP=ON+1/2OB=-a+1/26 よって (2) PQ:QG=s: (1-s) とすると OQ=(1-s) OP+sOG =(1-s)(+1/26) + s - (²-1)+(²-) 6 + 2 c 4 138-1=0 点Qは平面 OBC上にあるから 3 s=³ 4 ゆえに 0Q=³b+- 8 よって 1→ 4 点Dから平面ABCに下ろした垂線の 足をHとする。 Hは平面ABC 上にあるから DH=sDA + tDB+uDC, s+t+u=1 ・① =(s-u, -2s-3t-2u, -7s-6t-5u) DHは平面ABC に垂直であるから ゆえに DH AB=0 第2章 空間のベクトル G 4s+3t+2u=0 B 2, DH.AC=0 EX 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 66 る平面に関して点Dと対称な点をEとするとき, 点Eの座標を求めよ。 [京都大〕 ..…... ●D C と表される。 DA=(1, -2, -7), DB=(0, -3, -6), DC=(-1,-2,-5)であるから DH=s(1, -2, -7) +t(0, -3, -6)+u(-1,-2, -5) 1-s E Hh 平面ABC P DH⊥AB, DH⊥AC よって 6s+3t+2u=0 _C=(-2, 0, 2) であるから, ③ より u_u)x (-2)+(-2s-3t-2u)×0+(-7s-6t-5u)×2=0 って (5) [HINT] 平面 OBC 上 点は mi+nc で表され る。 ただし,m,nは実 数とする。 【3点G QPが一直 線上にあることから, PQ=sPG として考え てもよい。 その場合, OQ=OP+PQ =OP+SPG =(1-s) OP+sOG s+t+u=1」 の代わり に、 「AH=sAB+tA として考えてもよい。 の場合、DH=DA +7 ■B=(-1,-1, 1) であるから, ② より s_u)×(-1)+(-2s-3t-2u)×(-1)+(-7s-6t-5u)×1=0 としてDHの成分を を用いて表す。 口の係数が0。 HINT 点Dから平面 ABCに下ろした垂線の 足をHとすると, Hは線 分 DE の中点である。 よって DE=2DH DH の成分は, 「Hが平面ABC上にお る」, 「DH⊥平面ABC. から求めることができ Lint. 「DH =sDA+tDB+uDC

写真の説明の14行目で｢v＝3f÷3･･･｣のように÷3や÷2をしているのはなぜなのか教えてください。

研究 正多面体は5種類しかない 110ページで述べたように,正多面体は5種類しかない。これを, オイラーの多面体定理を用いて証明してみよう。 正多面体が存在するためには, 次の2つが成り立つことが必要である。 ① 1つの頂点に集まる面の数は3以上 2 頂点のまわりの多角形の角の和は360° より小さい ①, ②より,正多面体の面をつくる正多角形の内角は120° より小さくな ければならないが,このような正多角形は,正三角形,正四角形,正五角 形の3種類しかない。 面が正三角形のとき 正三角形の1つの角は60° であるから,1つの頂点に集まる面の数は①, ② より 3,4,5 のいずれかである。1つの辺は2つの面の交線であるから, (ア)面の数が3のとき (ア) 頂点 面 辺 v=3f÷3, e=3f÷2 D, v-etf=2より, f=4 よって, 正四面体である。 60° \60' 0602

写真の問題の(1)で｢線分AM、DMは平面･･･2直線であるから｣という記述があると思うのですが、これって必要なんですか？

例題正四面体 ABCD において、辺BCの中点をMとするとき,次の 7 ことを証明せよ。 (1) BC⊥平面AMD (2) BC⊥AD 考え方 (1) 辺 BC が平面 AMD 上の交わる2直線と垂直であることを示す。 証明 (1) △ABC,△DBCは正三角形であるか A ら. BC⊥AM, BC⊥ DM 線分 AM, DM は平面 AMD 上の交わ る2直線であるから, BC⊥平面AMD (2) (1)より. 辺BCは平面 AMD 上のすべ ての直線に垂直であるから, BCHAD B MX C D

(4)の解法を教えてください。

3 1辺の長さが3である正四面体 A-BCDがある。辺AC上に AE:EC =2:1を満たす点Eをとり、辺AD上に AF:FD = 12を満たす点Fをとる。 ( 5点×4) (1) EF の長さを求めなさい。 [ 法政大国際高 (2) BEの長さを求めなさい。 (3) BEF の面積を求めなさい。 B X (4) 点Aから3点B,E,F を通る平面に下ろした垂線の長さを求めなさい。 E D

235の(2)(3)について質問です。AGを求めるときに展開図をつかって考えると、直線になっているので求められないじゃんと思ったんですけど、(2)(3)はどのような図形になるのですか？ 教えてほしいです。

19 空間図形の計量 215121 * 234 1辺の長さが1である正四面体 ABCD に外接する球および内接す 23 半径をそれぞれ求めよ。 237F 実戦編 * 235 右の図は,AB=2, AD=3, AE=1の直方 体である。 辺BC上に点Pをとり,点Aから点Pを通って, 点Gまで直線で結ぶ。 E このとき、次の問いに答えよ。 0 (1) AP + PG の最小値を求めよ。 〇(2)(1)のとき,∠APG の大きさを求めよ。 (3) (1) のとき, APG の面積Sを求めよ。 2 F 236 右の図のような, 1辺の長さが1の立方体ABCD- EFGHの対角線 EC に頂点Aから垂線 AK を引く。 ∠EAK, KAB をそれぞれα, β とするとき, cosa, COS β を求めよ。 B 3 解答別冊 p.6 A E H P D B F 2371辺の長さがαの正方形を底面とする四角錐 O-ABCD がある。 OA=OB=OC=OD = αのとき (1) この四角錐の高さをαで表せ。 (2) PAD上に点Qを辺AB上にAP=BQ=xとなるようにと 三角錐 P-AQD の体積を最大にするx を α で表せ。 (3) 0=∠QPD とおく。 x が (2)で求めた値のとき, COSOの値とQPD を求めよ。 - Hint 234 内接する球の半径をrとして正四面体の体積をで表す。 235 展開図で考える。 236 <CAE =∠AKE = 90° であることに注意。 337 (?)から底面に下ろした垂線をOH, Pから底面に下ろした垂線をPHとする

237の(3)について質問です。 なぜ、AP＝AQが二分のaだと、PQも二分のaと分かるのでしょうか？ あと、PD＝√3Apになる理由も教えてほしいです。 分かる人いたら教えて欲しいです。 お願いします。

辺BC上に点Pをとり,点Aから点Pを通って, 点Gまで直線で結ぶ。 このとき、次の問いに答えよ。 (1) AP+PG の最小値を求めよ。 (2) (1) のとき, ∠APGの大きさを求めよ。 (3) (1) のとき, APGの面積Sを求めよ。 236 右の図のような, 1辺の長さが1の立方体ABCD- EFGHの対角線 EC に頂点Aから垂線 AK を引く。 <EAK, KAB をそれぞれα, β とするとき, cosa, COS βを求めよ。 Hint 234 内接する球の半径をrとして正四面体の体積をで表す。 235 展開図で考える。 きる。 Hは ABCD の重心であるから MH-DM-3-√3 = 2 E 6 -MH²-(43)-(4) - 3 2 AH"=AM²-MH²= 237 1辺の長さがαの正方形を底面とする四角錐 O-ABCD がある。 OA=OB=OC=OD=αのとき (1) この四角錐の高さをαで表せ。 よって AH= F 3 3 実戦編 B A (2) 点Pを辺AD上に点Qを辺AB上にAP=BQ = x となるようにとる。 三角錐 P-AQD の体積を最大にする x を a で表せ。 (3)0=∠QPD とおく。 x が (2)で求めた値のとき, COSA の値とQPDの面積 を求めよ。 香川大) 236 ∠CAE=∠AKE =90° であることに注意。 237 (2) から底面に下ろした垂線をOH, P から底面に下ろした垂線を PH' とす △OAH △PAH' である。 E P F C G 235~237 の解 AE=BC ∠EAC=∠CBE (=∠R) AC=BE より △AEC≡△BCE AK, BLは辺ECを底辺としたときの AK=BL これより AEK (直角三角形の合同条件、斜辺と他 EK=CL ゆえに CL=EK =√AE²-AK²= よってK, LはCE の三等分

解説を読んだけど意味が分かりません もっと分かりやすく解説してほしいです

10 1辺の長さが6の正四面体 ABCD について,次の問に答えよ。 (1) 正四面体の体積を求めよ。 A (2) 正四面体に内接する球の中心をOと する。 正四面体の体積が4つの四面体 ABCO, ACDO, ABDO, BCDO の 体積の和であることを用いて, 球の半 径r を求めよ。 B OF D

やり方が分からないです。解説お願いします

4.各辺の長さが1の正四面体OABC を考える。 線分ABを3:1に外分する点をDとし,線分 ACを 2:1に外分する点をEとするとき、以下の問いに答えよ。 ただし, OA=4,OB=6, OC = c で表わす。 (1) 点Pは平面ODE 上の点でAP がこの平面に垂直となるとする。AP をa, 万,c を用いて 表せ。 06-90-AO DACRES DOS (2)(1)で定めた点P に対して,線分 APと平面OBCの交点をQとするとき,AQ をa,b 9 を用いて表せ。 (3) AOBCの重心をG とするとき, AG と (1)で求めたAQ の内積 AG AQ を求めよ。 W [22 宮城教育大前期教育〕 22