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数学 高校生

ベクトルがよく分かりません 何故座標を設定するのか分かりません ベクトルで問題のように単位ベクトルを設定して解く方法はよく使いますか? またどういう問題に使うか教えて欲しいです

384 €¾ DMCAMPSNIORE 右の図の直方体で, OA=d, OB=1,OC=c, OP=1 と する. と a, , このなす角をα1, B1, 71 とするとき, cos2d1 +cos2β1+cos2y1=1 であることを証明せよ. 考え方 解答 座標を導入して, 内積を用いて表す. 右の図のように, Oを原点とする直交座標を設定する. x,y,z軸方向の単位ベクトルをそれぞれ ex=(1, 0, 0), ez=(0, 1,0), es= 0, 0, 1) とし, p= (x,y,z) とおく と, p•ei=x=1・|p|cos α1 p•ez=y=1·|p|cos B1 pes=z=1・|p|cos Y1 …… ③ ZA ANT +cos2(90°-β2)+cos2(90°y) A =sin?az+sin'β2+sin'yz ①' +②2+③^ より, x2+y2+z=1D2(cos2an+cos2 B1+cos2y1) (084- ここで,|pP=x2+y2+22≠0 より, cos2a+cos2 B1+cos²yュ=1 IC r1 072 P 注〉 例題 384 にあるとx軸,y軸、z軸のなす角 α1, B1, Y1 に対して, COS α1, COS P', COSY1 をの方向余弦という. 例題384 だけでは何の意味があるかわかりにくいが, cos'a+cos2 B1+cos' r1 = 1 から次のこともわかる. (ア) OP と 平面 OBC, 平面 OCA, 平面 OAB のなす角をそ れぞれ az, B2, Y2 とする. との関係は下の図のよ うになるから, X₁+X2=90° 同様にして, α+αz=90°, B1+B2=90° したがって, cos'a+cos2 B1+cos2Y1 =cos2(90°-α2) =(1-cosaż)+(1-cos'β2)+(1-cos'yz)=1 UAO A IB C C ni 0 B1 x A 内積を用いる. 0 a ri ・B /α l' は l を平面αに正 y 射影した直線で,この ときのが直線と平 面αのなす角である。 :平面αの 法線ベクトル 50 よって, cos'az+cos2β2+cos'y2=2 (イ) OP のかわりに平面ABCの法線ベクトルについて考える。 平面ABCと平面 OBC,平面 OCA,平面OAB のなす角をそれぞれ Q's, B3, Y3 とする。 右の図より, Y = Y3 同様にして, α =α3, B1=B3 よって, cos'as+cos2β3+cos2y3 平面ABCの 法線ベクトル 平面ABC 73 平面OAB =cos'a'+cos2B1+cos2y1=1/①( また, OBC, AOCA, △OAB はそれぞれ △ABCの yz 平面, 2x 平面, xy平面への正射影より、 △OBC=△ABCcos α3, OCA=△ABC cos β3, △OAB=△ABC cos Y3 よって, ① を用いると, (△OBC)2 + (△OCA)^+(△OAB)²=(△ABC)2 (四平方の定理) が導ける。

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公務員試験 大学生・専門学校生・社会人

この練習問題分かる方教えてください。

210 空間関係検査問題注意事項 1. この問題は,2種類の検査から成っており, それぞれが交互に5題ずつ計45題 (No. 16~ No. 60) 出題されます。 2. 検査の説明及び練習問題が3~6ページにあり, 本検査問題は7~11ページにあります。 3. 解答時間は正味 25分間です。 4. 問題番号と答案用紙の番号とがずれないように注意しながら、 できるだけ多く解答してくだ さい。 なお,誤答や解答を飛ばしたものについて, 正解数から減点されることはありません。 <例題》 接着面 前 ************************************ 検査の説明 A 1 A 底 B 右 1 2 B 3 4 5 検査I について, やり方を説明します。 AとBは立方体の展開図で,Aの底面(「底」と書いてある面)とBの一つの面を除く各面には模様 が描かれ, それが裏から透けて見えるようになっています。 この検査は,これら二つの展開図を 現在見えている模様が立方体の内側にくるように, 各線を谷折りにして立方体を組み立て, 出来上 がった二つの立方体AとBを, 接着面として指定された面の模様どうしがぴったりと重なるように 接着し,「底」と書いてある面を常に底面として,指定された向きから見えるAの立方体の面が, 指 定された模様になるように,この接着された立体全体を回転させたとき, 指定された向きから見え るBの立方体の表面の模様がどれであるかを判断するものです。 ただし,立方体をある一つの面側から見たとき, その面に相対する面の模様までは透けては見え ないものとします。 なお,接着に当たっては、Aの立方体は動かさず,Bの立方体の方を自由に動 かして、Aの立方体の接着面として指定された模様の面に合わせることとします。また,Aの指定 された面の模様の向きは,実際に立方体を組み立て, 動かしたものとは必ずしも一致しないことが あります。 《例題》では,「 りと重なる向きに接着し(図2), 「 が「前」になるように, A の を向かって「右」方向から見るというものです (図3)。このとき、模様は 「となります。 【練習 1 】 接着面 」は、組み立てた二つの立方体(図1)の 【練習 2】 図 1 【練習 3】 B 接着面 ✓の面どうしを模様がぴった □」は,「底」と書いてある面を底面としてAの立方体 接着された立体全体を回転させたとき、「 B 」は、Bの立方体 右 LOVE 接着面 B A 図2 A 接着面 解き方が分かったら, 練習問題を解いてみてください。 正答はこのページの下方にあります。 《 練習問題 》 A B 接着面 左→ 2 となりますから、 答 3 図3 4 正答 ・右 次のページを開き、検査ⅡIの説明に進んでください。 【練習 1 】 【練習 2】 【練習3】 2016年実施航空管制官採用試験第1次試験 適性 5 3 2 211

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数学 高校生

数3の媒介変数表示に関する問題です。 法線PQの傾きがなぜその値になるのかは理解できています。 次に直交座標に関してPQの傾きを表してイコールで結んでいると思うのですが、これは曲線Cの概形をわかっていないとすぐにでてこなくないですか🤔 概形を把握していないと左辺の符号... 続きを読む

を考える。 250) I に続く) の らく (2) 8 媒介変数表示 / 接線など (左ページの例題の続き) (2) (1)の点P(20-sin0, 2-cose) (0<0. <2ヶ)における曲線Cの法線とx軸との交点をQ とする。 線分PQの長さが最大となるような点Pの座標を求めよ. (3) 曲線Cとx軸, 2直線x=0, x=4zで囲まれた図形をx軸のまわりに回転してできる立体の 体積を求めよ. (お茶の水女子大・理 0 解答 P(20-sin0, 2-cosl) を (x,y) とおく. dr サイクロイドでよく出る問題 do =22㎡2 曲線の長さといった設問が多い。 おくという程度でよいだろう.式の形を一度は見ておこう. = 2π dy dy/do sin0 dx dx/do 2-cos 0 法線PQ の傾きは, =2-cos0. dy do = sin0より 2-cos0 sin 2 dx 2 [**лy²dx=²* xy² de do=x_ do 似たような式が出てくるので,このうちのいくつかを実際に計算して サイクロイドなどの曲線では, 接線・法線,面積. 回転体の体積, (0= π) よって, Q(q, 0) とすると, PQ の傾きについて であり, y=2-cos0 だからg-x=sin0 PQ=√sin20+(2-cos0)2=√5-4cos0 .. 0のときはP (2π, 3), Q(2π, 0) だから PQ=3で,このときも ①は成り立 っ.①で-1≦cos0 <1なので, ① は cos0=-1(0=z)のときに最大になり, そのときの点Pの座標は (2,3) (3) 求める体積は, =x"{8+3(1+cos20)}d0=r110+ YA 1 O o-y 9-x - 2π d0=xf"" (2-cose)2 (2-cosd)do =z/" (8-12cos0+6cos2d-cos30)d=™」。"(8+6cos²0)dl 0 IC 8 =x[110+ 2 sin 2017 3 -sin20 JO 2-cos sin ■このような問題では, dx do 47 x =yとなることが多い。 ←PQ=√(q-x)+y2 ←「微積分編」 p.132 を Y = coseのグラフ( cos A, cos30 の積分 とがわかる. TC +----- S

解決済み 回答数: 2