141 なんでHが平面ABC上にあるとわかるのか教えていただきたいです！ また、解き方もわかりやすく教えてくださると幸いです。

41 141A (1,0,0),B(0, 2, 0), (0, 0, 1) とする。 平面 ABCに原点 0 から垂線 OH を下ろ す。点Hの座標と線分 OH の長さを求めよ。 例題 20

２番の赤線のとこでOHはOBcosθであるのでb→cosθでkb→にならない理由を教えてください、

3 ベクトルと図形 例題 356 円の接線線分の垂直二等分線のベクトル方程式 ** (1) 中心 C(), 半径の円C上の点Po(Do)における円の接線のベク トル方程式は (D)=rr>0) であることを示せ. (2) OA=a, OB=1,|a|=||=1, adik のとき,線分 OA の垂直 二等分線のベクトル方程式を媒介変数tとa, T, k を用いて表せ. ただし,点Bは直線 OA 上にないものとする. 考え方 このと M (1)円Cの接線は, 接点P を通る半径 CP。 に垂直である. このことを, ベクトル の内積を用いて表す. (2)Bから OA への垂線を BH とする. 線分 OA の中点M (127) を通り, BHに平 行な直線のベクトル方程式を求める と 解 (1) 接線上の任意の点をP(b) とすると, とは限らな Co⊥PP または PP=0 CP・PP=0 CPo-po-c, PoP = p-po, であるから, (Do-c)・(カーpo)=0 P(p) Po(po) P≠Po のとき, C(c) CPOL POP P=Po のとき, PoP=0& 010 (Po-c)• {(pc)-(Po-c)}=0 (poc)·(pc)-po-cl²=0 po-c =CP=r であるから,DC =2円の半径 (2) 垂直二等分線上の点Pについて, OP= とする.また, B から OA 平面会への垂線をBHとし、∠AOB=0 では、とすると, la|=1,|5|=1より, M M(12) 中 HX P(p) **OH=(cos OH=(cos 0)a=ka |k=d=1x1xcos=coso AG B(b) → ALARI これより、 BH=OH-OB=ka-1 (5)垂直二等分線は, 線分 OA の中点M M(1/2)を通り、 b=3&5 (6+5)-(-5)=(6+j)-(0² BH に平行な直線であるから,万=1/2a+t(k-1) DA OH = OBcos A =1・cos0=coso BH は,垂直二等分線 の方向ベクトル 注 中心が原点O(0), 半径1の円上の点Po (Do) における接線のベクトル方程式は,(1) い

82の⑶で、なんでA 1が鈍角で考えたらダメなんですか？あとなぜ五つの頂点から二つ取れば必ず鈍角作れるとかわかるんですか

考 合 2 3 20 23 61+45+20=76 4 カードの入れ方の総数=5441 24 24よって直角三角形になるのは、2点が直径 直径となる2点の組み合わせは4通り。 サ 908+ 108 2 900 .918 120 3-2 120 359.65 120 17 17 2 20 60 11 12 120 10.9 432 3473 27543 300 3:2 3 8 10 4 15 4.8 2 150 7:6-5 3.2 152 (2) その各々に対し、三角形となる点の組み合わせ 方が6個ずつあるから、24 3 • 3CY.ICL 10C2 5 120 の箱にカードを入れる方 ドと箱の番号が一致する 人。 22 5 場合の数 確率 82. 〈円周上の点で三角形を作るときの確率> 円周上に等間隔にn個 (n≧4)の点が配置されている。これらの点から異なる3点を 6 図形の性質 作為に選び出し, それらを頂点とする三角形をつくる。 (1)8 のとき,三角形が直角三角形になる確率を求めよ。 (2)が偶数であるとき,三角形が直角三角形になる確率を力の 121 A 86. <三角形の内角の二等分線〉 △ABCにおいて, AB=12, ∠Aの二等分線と辺BC 分する点をE, ACを16に内分する点をFとする わるとき, 辺 ACの長さを求めよ。 参考 完全順列の性質 1~nの数字を1列に並べた順列のうち、どのk番目の数もんでな いものを完全順列という。 n個の数の順列 1,2,…,nの完全順列の個数を W(n) とすると, 一般に次のように表される。 W(1)=0, W(2) =1, W(n)=(n-1) {W(n-1)+W(n-2)(3) 82 〈円周上の点で三角形を作るときの確率> (3) 12個の点を順に A1, A2, A1z とする。 37. <三角形の辺の内分点と面積比〉 1辺の長さ1の正三角形ABCにおいて, BCを1:2に 内分する点をE, AB を 12に内分する点をFとし とADの交点をQ, ADとBEの交点をRとする。 こ の (12)直角三角形 1辺が円の直径となるとき 同 ◆番号を選ぶ。 まず, A. が鈍角三角形の1つの頂点で, ∠A, が鋭角となる場合を考える。 (1)8点から3点を選ぶ方法は全部で C3=56(通り) ある。 は ◆カードと箱の番号 なる番号を固定し は ←s C2通りの番号の 三角形が直角三角形となるのは,三角形の1辺が円の直径となると ++ したがって, 直角三角形が得られる3点の選び方は,円の直径の両 きである。 端となる2点の選び方が4通りあり,そのそれぞれについて残りの 1頂点の選び方が6通りあるから, 全部で4×6=24(通り) ある ◆円の直径の両端となる2点 の選び方は 8÷2=4(通り) 円に内接する四角形ABCD において対角線 BD 上に 点Eをとる。 また, ∠BAD=96°, ∠ABD=35° とす 1) ∠ACB の大きさを求めよ。 AB-CD = AC-BE であることを示せ。 3) ABCD + ADBC = AC BD であることを示せ。 8点から,任意に3点を選 んで結べば、1つの三角形 ができる。 3. 〈辺の長さの等式に関する証明〉 2) れぞれに対し、 同 カードを入れる方 り。 よって, 求める確率は 24-3 56-7 ← (1) と同様に、番号 てみる。 直角三角形が得られる3点の選び方は,円の直径の両端となる2点 の選び方が通りあり、そのそれぞれについて残りの1頂点の選 び方が (n-2)通りあるから,全部でn(n-2) 通りある。 > 2 すべての場合を よって、求める確率は n(n-2) n(n-2) 2 3 - „C3 n(n-1)(n-2) n-1 3.2.1 (2)n個の点から3点を選ぶ方法は全部でC3通りある。 ◆直角三角形の直角の頂点は、 斜辺の両端の2点を除く (n-2) 個。 <三角形の頂点から下ろした垂線を直径とする円と三角 ABC において, 点Aから辺BCに垂線AH を下ろす AB, AC の交点をそれぞれD,Eとし,円の半径 線分 DB の長さを求めよ。 線分 HC と線分 CA の長さをそれぞれ求めよ。 ∠EDHの大きさを求めよ。 え 2 同じならば、 になってい (3) 12個の点を順に A1, A2, ......., A1と A As する。 As Asp 12点から3点を選ぶ方法は全部で12C3 通りある。 A10 A4 また,A, が鈍角三角形の1つの頂点で, All As ∠A が鋭角となる場合を考える。 A12 A2 AL A2, As, ......., As の5つの頂点から2つ の頂点を選ぶ場合と, As, A9, ....., A2の5つの頂点から2つの 頂点を選ぶ場合がある。 これをAから A12 までの頂点について考えると,同じものが2回 ずつ数えられる。 ◆図形の個数を考える場合, 図形の決まり方に注目する。 数学重要問題集 (文系) 61

⑵はなんで階差数列じゃないのか教えてください

基本 例題 50 XPY (=60°)の PX, PY および円 以下、同様にして 円Oの半径 2)円Oの面積 基本 例題 49 図形と漸化式 (1) 領域の個数 00000 2本の直線がある。 次の場合、 平面上に,どの3本の直線も1点を共有しない, n 平面が直線によって分けられる領域の個数をnで表せ。 (1)どの2本の直線も平行でないとき。 (2)n(n≧2) 本の直線の中に, 2本だけ平行なものがあるとき。 指針 (1)場合について,図をかいて考えてみよう。 a2=4(図のD1~D) であるが,ここで直線 l を引くと, l3 は l, l2 と2点で交わり この2つの交点では3個の 線分または半直線に分けられ、領域は3個 (図のDs, De, D) 増加する。 [類 滋賀大]] n =3 1ℓg Ds D₁ D3 De D, D₂ D 143=7 よって a3=az+3 同様に,n番目と(n+1)番目の関係に注目して考える。 解答 n本の直線によって α 個の領域に分けられているとき,(n+1)本目の直線を引く と領域は何個増えるかを考え, 漸化式を作る。 (2)(n-1) 本の直線が (1) の条件を満たすとき, n本目の直線はどれか1本と平行に なるから (n-2) 個の点で交わり (n-1) 個の領域が加わる。 (1) n本の直線で平面が an個の領域に分けられていると する。 (n+1) 本目の直線を引くと,その直線は他のn本の直 線で (n+1) 個の線分または半直線に分けられ,領域は (n+1) 個だけ増加する。ゆえに an+1=an+n+1 また a=2 よって an+1-an=n+1 数列 {an} の階差数列の一般項はn+1であるから, n≧2のとき an=2+2(k+1)=n'tn+2 n-1 k=1 2 これはn=1のときも成り立つ。 ゆえに,求める領域の個数は n2+n+2 (n+1) 番目の直線はn 本の直線のどれとも平行 でないから,交点はn個。 n-1 n-1 ◄Σ (k+1)= Σk+Σ Ck+21 k=1 (1)円O このとき (2)等比数 【CHART (1) 右の図 て Or 答 Or 0 ZOnOn+ よって rnt ゆえに また よって から (2) Sn= 2' (2)平行な直線のうちの1本をℓとすると,lを除く k=1 =(n-1)n+n-1 an-1(1)の結果を利用。 (n-1) 本は (1) の条件を満たすから,この(n-1) 本の 直線で分けられる領域の個数は (1) から 更に、直線 l を引くと, lはこれと平行な1本の直線以 外の直線と (n-2) 個の点で交わり, (n-1) 個の領域が 増える。 よって,求める領域の個数は an-1+(n-1)=(n-1)2+(n-1)+2_ +(n-1)=- n²+n 2 an-1 は (1) の annの 代わりに n-1 とおく。 Ale Sit 50 直線メラ に垂線 皿け同一の点で 更に、

この130の問題の特に(2)とかはそうなのですが、nを用いて一般化する問題で、こういう図形の問題を考える時めちゃくちゃ考えずらくないですか？nを用いられてるので図形を書いて可視化するみたいなこともやりずらそうですし、そういう場合どういう考え方で問題に取り組めばいいですか？

582 基本 例題 130 図形と漸化式 (1) ･･･領域の個数 8500000 平面上に、どの3本の直線も1点を共有しない, n本の直線がある。 次の場合、 平面が直線によって分けられる領域の個数をnで表せ。 (1) どの2本の直線も平行でないとき。 (2)n(n≧2) 本の直線の中に, 2本だけ平行なものがあるとき。 指針▷ (1) n=3の場合について,図をかいて考えてみよう。 解答 n [類 滋賀大] n=3 1ℓ2 a2=4(図のD1~D4) であるが,ここで直線 l を引くと, ls は l l と2点で交わり,この2つの交点で l3 は3個の線分また は半直線に分けられ, 領域は3個(図のDs, De, D7) 増加する。 よって a=a2+3 DS D₁ D3 D6 D₁ D2 D |43=7 同様に番目と (n+1) 番目の関係に注目して考える。 n本の直線によって α 個の領域に分けられているとき,(n+1)本目の直線を引くと領 域は何個増えるかを考え, 漸化式を作る。 (2)(n-1) 本の直線が (1) の条件を満たすとき, n本目の直線はどれか1本と平行になる から (n-2) 個の点で交わり, (n-1) 個の領域が加わる。 (1) 本の直線で平面が αn 個の領域に分けられているとする。 (n+1) 本目の直線を引くと,その直線は他のη本の直線で (n+1) 個の線分または半直線に分けられ, 領域は (n+1) 個 だけ増加する。 ゆえに an+1=an+n+1 よって an+1-an=n+1 また a=2)s 数列{az} の階差数列の一般項はn+1であるから, n≧2の 人 (n+1) 番目の直線はn本 の直線のどれとも平行でな いから,交点はn個。 基本例 ZXPY (=60 PX, PY お。 同様にして (1)円O㎜の (2)円Oの 指針 (1)円O このとき (2)等比数 CHART 線 解答 右の図のC OnOn+ OnH= LOO+1H=30 On On+1 よってrn+rn ゆえに n+1=- よって、数列{r 1 rn= n-1 n2+n+2 とき an=2+2(k+1)= k=1 2 n-1 k=1 (+1)=+ これはn=1のときも成り立つ。 = 11 (n-1)n+n-1 (S+ S+2 D ゆえに、求める領域の個数は n²+n+2 2 (2)平行な直線のうちの1本をℓとすると, l を除く (n-1) 本は(1)の条件を満たすから,この(n-1) 本の直線で分けら れる領域の個数は (1) から an-1 S+S2+...... + 更に、直線 l を引くと, lはこれと平行な1本の直線以外の 直線と (n-2) 個の点で交わり (n-1) 個の領域が増える。 よって, 求める領域の個数は (1)の結果を利用。 1 は (1) annの an-i+(n-1)=(n-1)+(n-1)+2 2 +(n-1)=- n²+n 2 代わりに n-1とおく。 直線 y=ax 軸に垂線 A 更に、点 Az ③ 130 では交わらない n個の円がある。 これらの円によって,平面は何個の部分に分け 平面上に,どの2つの円をとっても互いに交わり,また, 3つ以上の円は同一の点 練習 られるか。 けて、線分 nとする。 (1) In n (

Cの二乗を正方形の面積、abを3cmと2cmの長方形の面積とする時、BD＝3cm、DC＝2cmとなりますがどこに長方形を作図すればいいでしょうか

C 1 A B D a b C (8)

垂線の作図を三角形の合同で証明する手順を詳しく教えてください。

1 A P 0. B

なぜ三角形を底面として考えられないのですか？

4 図1~図皿において,立体 ABCDEFは三角柱である。 △ABC, △DEF は, 合同な二等辺三角形 であり,AB=AC=4cm, BC=6cm である。 四角形 ACFD, ABED, BCFE は長方形であり、 AD=3cmである。AとE,AとFとをそれぞれ結ぶ。 次の問いに答えなさい。 答えが根号をふくむ形になる場合は、その形のままでよい。 (1) 図1において,立体 ABCFE の体積を求めな 図 1 さい。 B F

(1)についてなのですが、2枚目の青線のようなことがいえるのはなぜですか？

392 次の直線の方程式を, 軌跡の考えを用いて求めよ。 (1) 2直線 x-2y-2=0, 4x-2y+1=0 のなす角の二等分線 (2) 直線 2x-y+4=0 に関して 直線 x+y-3=0 と対称な直 線

なんでAN^2が1だとわかるのですか？教えてください。

うような点Lをと CFを下ろすと ★☆ (1) AP+PM △ALBの面積 見方を変える 257 折れ線の長さの最小値 AB=AC = 4, ∠A=90° の △ABCにおいて、 辺 ABの中点をMとする。 点Pが辺BC上を働くと 次の和の最小値を求めよ。 きっ (2) AP²+PM² B [M ★★☆☆ 【折れ線 とMがPCの長さ同じ側) BC に関して ●A M Aの対称点A' をとる (A' とMがBCに関して反対側 折れ線APMの長さ M A C P B C 折れ線 APM が最小となるのはどのようなときか? 255 E L D A F B 線上にない点Pから (1) BC に関して A と対称な点を A', AMとBCの交点を Po とすると Action» 折れ線の長さの最小値は, 対称点を利用せよ (2)定理の利用 △AMP に対して, AP2+ PM2 は 2辺の2乗の和 A 2辺の2乗の和が現れる定理はなかったか? AP+PM C=A'P+PM B P M △A'MP ができるとき A'P+PM > A'M 二下ろした垂線との交 を、この垂線の足とい AP + PM = A'P+PM 2- 45° ≧A'Po+ PM B45° Pa P = A'M MAS よって, AP + PM は, PとPoが 一致するとき最小となり,最小値 はA'Mの長さに等しい。 A' A'M = √A'B°+BM=2√5 MM 1 LF + LB (2) AMの中点をNとすると, 中線定理により したがって, AP+PMの最小値は 2√5 M OHTA ・FB = CF• FH ラ =AF・FB 章 18 三角形の性質 AP²+PM² = 2(AN² + PN²) = 201+PN2 ) AP' + PM2が最小となるのは, B P P C PNが最小, すなわち, NPBC のときである。 3 このとき PN = √2 よって, AP2 + PM の最小値は 11 △A'BM は, ∠A′BM = 90° BM=2, A'B4 の直角三角形で ある。 ■中線定理 (例題 144 参 照)を用いると, 変化す る値がPN だけになる。 B' (3- 45° M PN:BN=1:√2 より 3 PN= BN= √2 /2 MC 257 A 469 p.478 問題257 S2 の相乗平均 で学ぶ)である。 るとき, GBC ■ 257∠B = 45°, AB=6,BC=10の△ABCにおいて, 辺AB上に AM 4 とな るように点をとる。 点Pが辺BC上を動くとき、次の和の最小値を求めよ。 (1)AP+PM (2) AP²+PM²