<8D828D5A838A817C A77425F91E6318FCD2E6D6364>

Similar documents
< BD96CA E B816989A B A>

Math-quarium 練習問題 + 図形の性質 線分 は の二等分線であるから :=:=:=: よって = = = 線分 は の外角の二等分線であるから :=:=:=: よって :=: したがって == 以上から =+=+= 右の図において, 点 は の外心である α,βを求めよ α β 70

20~22.prt

ピタゴラスの定理の証明4

2018年度 筑波大・理系数学

4STEP 数学 B( 新課程 ) を解いてみた 平面上のベクトル 6 ベクトルと図形 59 A 2 B 2 = AB 2 - AA æ 1 2 ö = AB1 + AC1 - ç AA1 + AB1 3 3 è 3 3 ø 1

Microsoft Word - スーパーナビ 第6回 数学.docx

2017年度 長崎大・医系数学

2011年度 大阪大・理系数学

p tn tn したがって, 点 の 座標は p p tn tn tn また, 直線 l と直線 p の交点 の 座標は p p tn p tn よって, 点 の座標 (, ) は p p, tn tn と表され p 4p p 4p 4p tn tn tn より, 点 は放物線 4 p 上を動くこと

" 01 JJM 予選 4 番 # 四角形 の辺 上に点 があり, 直線 と は平行である.=,=, =5,=,= のとき, を求めよ. ただし,XY で線分 XY の長さを表すものとする. 辺 と辺 の延長線の交点を, 辺 と辺 の延長線の交点を G とする. 5 四角形 は直線 に関して線対称な

二等辺三角形の性質 (2) 次の図の の大きさを求めなさい () = P=Q P=R Q 68 R P (2) (3) 五角形 は正五角形 = F 50 F (4) = = (5) === = 80 2 二等辺三角形の頂角の外角を 底角を y で表すとき y を の式で表しなさい y 2-5-2

2015年度 金沢大・理系数学

線形代数とは

2016年度 筑波大・理系数学

2011年度 東京大・文系数学

2014年度 筑波大・理系数学

S02 1 図において = =とする このとき = であることを証明せよ と において = 1 = 2 辺 は共通 より 3 辺 (3 組の辺 ) がそれぞれ等しい よって 合同な三角形の対応する角の大きさは等しい ゆえに = である

平成 30 年度入学試験問題 数学 注意事項試験開始後, 問題冊子及び解答用紙のページを確かめ, 落丁, 乱丁あるいは印刷が不鮮明なものがあれば新しいものと交換するので挙手すること 1. 試験開始の合図があるまで問題冊子を聞かないこと 試験開始後は, すべての解答用紙に受験番号 氏名を記入すること

< D8C6082CC90AB8EBF816989A B A>

Math-Aquarium 例題 図形と計量 図形と計量 1 直角三角形と三角比 P 木の先端を P, 根元を Q とする A 地点の目の位置 A' から 木の先端への仰角が 30,A から 7m 離れた AQB=90 と なる B 地点の目の位置 B' から木の先端への仰角が 45 であ るとき,

2014年度 センター試験・数学ⅡB

代数 幾何 < ベクトル > 1 ベクトルの演算 和 差 実数倍については 文字の計算と同様 2 ベクトルの成分表示 平面ベクトル : a x e y e x, ) ( 1 y1 空間ベクトル : a x e y e z e x, y, ) ( 1 1 z1

数学 Ⅲ 無限等比級数の問題解答 問 1 次の無限級数の和を求めよ (1) (5) (2) (6) (7) (3) ( 解 )(1) 初項 < 公比 < の無限等比級数より収束し (4) (2) (3) その和は ( 答 ) であるから 初項 < 公比 となっている よって 収束し その和は よって

2011年度 筑波大・理系数学

テレビ講座追加資料1105

重要例題113

2017年度 神戸大・理系数学

スライド タイトルなし

() () () F において, チェバの定理より, = F 5 F F 7 これと条件より, = よって, = すなわち F:F=7:0 F 7 F 0 FO F と直線 について, メネラウスの定理より, = F O 5 7 FO これと条件および () より, = 0 O FO よって, =

2018年度 神戸大・理系数学

2017年度 金沢大・理系数学

Taro-1803 平行線と線分の比

学習指導要領

2019年度 千葉大・理系数学

【】 1次関数の意味

頻出問題の解法 4. 絶対値を含む関数 4.1 絶対値を含む関数 絶対値を含む関数の扱い方関数 X = { X ( X 0 のとき ) X ( X <0 のとき ) であるから, 絶対値の 中身 の符号の変わり目で変数の範囲を場合分けし, 絶対値記号をはずす 例 y= x 2 2 x = x ( x

平成 25 年度京都数学オリンピック道場 ( 第 1 回 ) H 正三角形 ABC の外接円の,A を含まない弧 BC 上に点 P をとる. このとき, AP = BP + CP となることを示せ. 解説円周角の定理より, 4APC = 4ABC = 60, であるから, 図のよ

補足 中学で学習したフレミング左手の法則 ( 電 磁 力 ) と関連付けると覚えやすい 電磁力は電流と磁界の外積で表される 力 F 磁 電磁力 F li 右ねじの回転の向き電 li ( l は導線の長さ ) 補足 有向線分とベクトル有向線分 : 矢印の位

2013年度 九州大・理系数学

学習指導要領

Σ(72回生用数ⅠA教材NO.16~30).spr

2015年度 岡山大・理系数学

丛觙形ㆮ隢穓ㆮ亄ç�›å‹ƒç·ı

2011年度 東京工大・数学

2017年度 信州大・医系数学

2015-2017年度 2次数学セレクション(複素数)解答解説

Microsoft PowerPoint - 9.pptx

解答例 ( 河合塾グループ株式会社 KEI アドバンスが作成しました ) 特別奨学生試験 ( 平成 29 年 12 月 17 日実施 ) 数 学 数学 2= 工 経営情報 国際関係 人文 応用生物 生命健康科 現代教育学部 1 整理して (60 分 100 点 ) (2 3+ 2)(

平成 年 月 7 日 ( 土 第 75 回数学教育実践研究会アスティ 45 ビル F セミナールーム A 札幌医科大学 年 P ab, を正の定数とする 平面上において ( a, を中心とする円 Q 4 C と (, b を中心とする円 C が 原点 O で外接している また P を円 C 上の点と

2014年度 千葉大・医系数学

2014年度 名古屋大・理系数学

2010年度 筑波大・理系数学

< 中 3 分野例題付き公式集 > (1)2 の倍数の判定法は 1 の位が 0 又は偶数 ( 例題 )1~5 までの 5 つの数字を使って 3 ケタの数をつくるとき 2 の倍数は何通りできるか (2)5 の倍数の判定法は 1 の位が 0 又は 5 ( 例題 )1~9 までの 9 個の数字を使って 3

2018年度 2次数学セレクション(微分と積分)

2014年度 東京大・文系数学

高ゼミサポSelectⅢ数学Ⅰ_解答.indd

( 表紙 )

STEP 数学 Ⅰ を解いてみた から直線 に下ろした垂線の足を H とすると, H in( 80 ) in より, S H in H 同様にして, S in, S in も成り立つ よって, S in 三角形の面積 ヘロンの公式 in in 辺の長

Microsoft PowerPoint - 9.pptx

1999年度 センター試験・数学ⅡB

1 対 1 対応の演習例題を解いてみた 平面のベクトル 例題 1 つなぐ, 伸ばす / 正多角形正 n 角形問題を解くとき注目すべき主な点 角 図形点について頂点, 辺の中点, 外接円の中心角について円周角, 中心角図形について頂点を結んで

相加平均 相乗平均 調和平均が表す比 台形 の上底 下底 の長さをそれぞれ, とするとき 各平均により 台形の高さ はどのように比に分けられるだろうか 相乗平均は 相似な つの台形になるから台形の高さ を : の 比に分ける また 相加平均は は : の比に分けます 調和平均は 対角線 と の交点を

立体切断⑹-2回切り

⑴ ⑵ ⑶

⑴ ⑵ ⑶

⑴ ⑵ ⑶

⑴ ⑵ ⑶

⑴ ⑵ ⑶

【】三平方の定理



⑴ ⑵ ⑶ ⑷ 1

2018年度 東京大・理系数学

2016年度 九州大・理系数学

数学 ⅡB < 公理 > 公理を論拠に定義を用いて定理を証明する 1 大小関係の公理 順序 (a > b, a = b, a > b 1 つ成立 a > b, b > c a > c 成立 ) 順序と演算 (a > b a + c > b + c (a > b, c > 0 ac > bc) 2 図

座標軸以外の直線のまわりの回転体の体積 ( バウムクーヘン分割公式 ) の問題の解答 立体の体積の求め方 図 1 の立体の体積 V を求める方法を考えてみる 図 1 図 1 のように 軸の から までの長さを 等分する そして とおく とすると となる 図 1 のように のときの 軸に垂直な平面 に

公式集 数学 Ⅱ B 頭に入っていますか? 8 和積の公式 A + B A B si A + si B si os A + B A B si A si B os si A + B A B os A + os B os os A + B A B os A os B si si 9 三角関数の合成 si

問 題

学力スタンダード(様式1)

学習指導要領

Microsoft Word - 町田・全 H30学力スタ 別紙1 1年 数学Ⅰ.doc

数論入門

2017年度 千葉大・理系数学

二次関数 1 二次関数とは ともなって変化する 2 つの数 ( 変数 ) x, y があります x y つの変数 x, y が, 表のように変化するとき y は x の二次関数 といいます また,2 つの変数を式に表すと, 2 y x となりま

学習指導要領

学習指導要領

数学 A 図形の性質発展問題 ( 1) ( 平行線と線分比 ) 3 角形の角の 2 等分線の定理 問 1 ABC の内角 Aの 2 等分線が辺 BCと交わる点を Dとする 内角 Aの外角の 2 等分線が辺 BCの延長線と交わる点を Eとする AB:AC=BD:CD AB:AC=BE:EC が成り立つ

⑵ ⑶ ⑷ ⑸ ⑴ ⑵

vecrot

学習指導要領

FdData中間期末数学2年

1 対 1 対応の演習例題を解いてみた 微分法とその応用 例題 1 極限 微分係数の定義 (2) 関数 f ( x) は任意の実数 x について微分可能なのは明らか f ( 1, f ( 1) ) と ( 1 + h, f ( 1 + h)

2015年度 京都大・理系数学

平成 30 年度 前期選抜学力検査問題 数学 ( 2 時間目 45 分 ) 受検番号氏名 注 意 1 問題は, 表と裏にあります 2 答えは, すべて解答欄に記入しなさい 1 次の (1)~(7) の問いに答えなさい (1) -3 (-6+4) を計算しなさい 表合計 2 次の (1)~(6) の問

Microsoft Word - 201hyouka-tangen-1.doc

学習指導要領

機構学 平面機構の運動学

紙を折る < 問題 > 長方形の紙を折る このとき 相似形はいくつできるだろうか? 2 個 固定固定固定 固定 2 個 2 個 固定 固定 3 個 3 個 固定 3 個 4 個 4 個

05 年度センター試験数学 ⅡB () において,cos q 0 であるから,P ( cos q, sin q) より, 直線 OP を表す方程式は y sin q sin q x cos q cos q x すなわち, (sin q) x - (cos q) y 0 ( ) ク 点 O,P,Q が

Transcription:

4 1 平面上のベクトル 1 ベクトルとその演算 例題 1 ベクトルの相等 次の問いに答えよ. ⑴ 右の図 1 は平行四辺形 である., と等しいベクトルをいえ. ⑵ 右の図 2 の中で互いに等しいベクトルをいえ. ただし, すべてのマス目は正方形である. 解 ⑴,= より, =,= より, = ⑵ 大きさと向きの等しいものを調べる. a =d, c = f d e f 1 右の図の長方形 において, 対角線, の交点を とするとき, 次のベクトルの中で等しいものはどれとどれか.,,,,,,,, 2 右の図は正六角形 EF である. F を始点または終点にもつベクトルで,,E と等しいベクトルをいえ. E F 3 右の図は 1 目盛りが 1 の正方形の方眼である. 次の問いに答えよ. d ⑴ 互いに等しいベクトルの組をすべて書け. e ⑵ b と同じ向きのベクトルはどれか. f h ⑶ h の逆ベクトルはどれか. ⑷ 単位ベクトルはどれか. ⑸ a, c の大きさをそれぞれ求めよ. i m n j k l ポイント 1 = ( 同じ向き ) で,= 2 a と同じ大きさで反対向きのベクトルを a の逆ベクトルといい, a で表す. 3 大きさが 1 のベクトルを単位ベクトルという. また, ベクトル a の大きさを で表す.

1 ベクトルとその演算 5 例題 2 ベクトルの加減 実数倍 1 右の図で, = a, = b とするとき, 2 a, 3 b, a + b, a b を作図せよ. 解 '=2a a b '=-3b b a+b a-b b 4 右の図の長方形 において, = a, = b とするとき, a + b, b a を長方形の内部に作図せよ. a 5 ベクトル a, b, c を右の図のように定めるとき, 次のベクトルを作図せよ. ⑴ 1 2 a ⑵ 2 a + c ⑶ 2 b 3 a ⑷ a + b + c 6 右の図の五角形で, a, b, c,d を図のように定めるとき, 次のベクトルを a, b, c,d を用いて表せ. ⑴ ⑵ ⑶ E ⑷ ⑸ E E d 7 において,,, の中点をそれぞれ,,E,F とし, = a, = b とおくとき,, +E +F を a, b を用いて表せ. F E 8 次の等式が成り立つことを証明せよ. ⑴ = ⑵ + = + ⑶ + + =0 ポイント 1 a+b a-b b-a a+b b 2 + =, = ( は同じ文字 ) 3 4 k0 a b=ka k0 b=ka を大きさが 0 のベクトルと考え, 零ベクトルといい,0 で表す.a +( a )= 0,a +0 =a a

6 第 1 章 / 平面上のベクトル 例題 3 ベクトルの加減 実数倍 2 次の式を計算せよ. ⑴ 5 a b 3 a +2 b ⑵ ( a +2 b )+( 2 a 5 b ) ⑶ 4( 2 a + b ) 3(a 3 b ) ⑷ 2(a 3 b +2 c ) ( 2 a +2 b ) c 解 ⑴ 5 a b 3 a +2 b =(5 3) a +(2 1) b =2a +b ⑵ ⑶ ⑷ ( a +2 b )+( 2 a 5 b )=(1 2) a +(2 5) b = a 3b 4( 2 a + b ) 3(a 3 b )= 8 a +4 b 3 a +9 b =( 8 3) a +(4+9) b = 11a +13b 2(a 3 b +2 c ) ( 2 a +2 b ) c =2 a 6 b +4 c +2 a 2 b c =4a 8b +3 c 9 次の式を計算せよ. ⑴ 4 a 2 b 3 a b ⑵ (5 a +3 b )+( 3 a +2 b ) ⑶ 6( a + b ) 3(a +5 b ) ⑷ 3(a + b ) c ( a + b +2 c ) 10 ベクトル が次の等式を満たすとき, を a, b で表せ. ⑴ 2 a +3( + b )= + a ⑵ 2(2a +3 b )=5(a ) 3b 11 ベクトル, が次の等式を満たすとき,, を a, b で表せ. 3 ⑴ +2 = a = a b + = b ⑵ 3 5 = 2 a + b 例題 4 ベクトルの平行 右の図の平行四辺形 において, 辺, の中点をそれぞれ E,F とし, 対角線の交点を とする. = b, =d とするとき,E,F, を b,d で表せ. d F 解 E,E= 1 2 より,E = 1 2 b E 同様にして,F = 1 2 d 四角形 EF は平行四辺形であるから, =E +F = 1 2 b + 1 2 d 12 長方形 において, 対角線の交点を とし, 辺, の中点をそれぞれ E,F とする. = a, = b とするとき,,F,F を a, b で表せ. ポイント 1 a +b =b +a ( 交換法則 ),(a +b )+c =a +(b + c ) ( 結合法則 ) 2 k(la )=(kl)a,(k+l)a =ka +la,k(a +b )=ka +kb (k,l は実数 ) 3 a b a =kb となる実数 k (k0) が存在する.( a 0, b 0 )

1 ベクトルとその演算 7 13 一辺の長さが 3 の正六角形 EF がある. = a,f = b とするとき, 次のベクトルと平行な単位ベクトルを a, b で表せ. ⑴ ⑵ E ⑶ F E 14 a + b と (t+2) a +t が平行となるような t の値を求めよ. ただし, a 0, b 0, a とする. 例題 5 ベクトルの分解次の各図において,c を a,b の実数倍 ma と nb の和となるように作図し,m,n の符号をいえ. ⑴ ⑵ ⑶ a a 解 c の終点を通り a,b に平行な直線を引き, その直線に対し,a,b を延長, または縮小し た線を引く. ⑴ ⑵ ⑶ ma nb nb ma nb a b c ma m>0,n>0 m<0,n>0 m<0,n<0 15 次の各図において, c を ma +nb となるように作図し,m,n の符号をいえ. ⑴ ⑵ ⑶ a ポイント 1 2 a と平行な単位ベクトルは ± a の形で表せる. と同じ向きの単位ベクトルは a a 0,b 0,a のとき, 任意のベクトル c は,c =ma +nb (m,n は実数 ) の形で表 せる. また,pa +qb =p' a +q' b ならば,p=p',q=q',pa +qb =0 ならば,p=q=0 となる.

8 第 1 章 / 平面上のベクトル 例題 6 ベクトルの成分 右の座標平面上のベクトル a,b,c の成分と大きさを求めよ. ただし, 方眼の 1 目盛りは 1 とする. 解 ベクトルの成分は,( 終点の座標 始点の座標 ) を計算して求 e める. ベクトルの成分が u =(u,u ) のとき, ベクトルの大きさは u = u +u である. d a =(3,2), = 3 +2 =13 b =( 2,0), =2 f c =(2, 2), =2 2 16 上の例題 6 のベクトル d, e, f の成分と大きさを求めよ. 17 座標平面上の基本ベクトル i =(1,0), j =(0,1) を用いて, 上の例題 6 のベクトル a f を mi +nj の形で表せ. 18 次の問いに答えよ. ⑴ (2,4),( 1,2) のとき, の成分と を求めよ. ⑵ a =(3, 2) のとき, a の逆ベクトルの成分を求めよ. ⑶ =(3, 1) で (2, 5) のとき, の座標を求めよ. ⑷ =(0,5) で (3,4) のとき, の座標を求めよ. 例題 7 成分と演算 1 a =(1, 2), b =(3,0) のとき, 次の問いに答えよ. ⑴ 2 a 3 b の成分と大きさを求めよ. ⑵ 2 a 3 = b を満たす の成分を求めよ. 解 ⑴ 2 a 3 b =2(1, 2) 3(3,0)=(2, 4) (9,0)=(2 9, 4 0)=( 7, 4) 2a 3 b = ( 7) +( 4) =65 ⑵ 2 a 3 = b より, = 1 3 (2 a b ) よって, = 1 3 {2(1, 2) (3,0)}= 1 3 ( 1, 4)= 1 3, 4 3 ポイント 1 始点が原点のベクトルの成分は, 終点の座標と一致する. 2 (, ),(, ) のとき, =( 2 1, 2 1),= ( 2 1) 2 +( 2 1) 2 3 基本ベクトルを i =(1,0), j =(0,1) とすれば,a =(a 1,a 2) は a =a 1 i +a 2 j と表される. 4 a =(a,a ), b =(b,b )ka =(ka 1,ka 2),a ±b =(a 1±b 1,a 2±b 2) ( 複号同順 ) 5 2 つのベクトル a =(a,a ), b =(b,b ) が等しいための条件を, 成分を用いて表すと, (a 1,a 2)=(b 1,b 2) a 1=b 1,a 2=b 2

19 a =( 1,3), b =(4,2) のとき, 次のベクトルの成分と大きさを求めよ. ⑴ 2 a ⑵ 3 b ⑶ a + b ⑷ 3 a b ⑸ 3(a +2 b )+(a 4 b ) ⑹ (a b ) 2(2a + b ) 1 ベクトルとその演算 9 20 a =( 3,5), b =(4, 2) のとき, 次の等式を満たす, の成分を求めよ. ⑴ 3 2 b = a ⑵ a =3 +2 b ⑶ 3 +2 =3 a + b かつ = a +2 b 21 2 つのベクトル a, b において, 次の等式を満たす a, b の成分を求めよ. ⑴ a + b =(3,4), a b =(5,2) ⑵ 3 a +4 b =(14, 5),2 a +3 b =(11, 4) ⑶ 2 a 5 b =( 16,32),2 a +3 b =0 例題 8 成分と演算 2 a =(2, 3),b =(1,2) のとき,c =( 4,13) を c =ma +nb (m,n は実数 ) の形で表せ. 解 c =ma +nb より, ( 4,13)=m(2, 3)+n(1,2) =(2m, 3m)+(n,2n) =(2m+n, 3m+2n) 2m+n= 4 よって, 3m+2n=13 m= 3 n=2 ゆえに, c = 3a +2b -3a c=-3a+2b 2b =(1,2) =(2,-3) 注 本問は,p.7 の例題 5 で学んだベクトルの分解の成分による具体的な計算の演習である. 図形的な意味を考えて計算結果との関連を理解しておくことが重要である. 22 次の問いに答えよ. ⑴ a =( 4,1), b =(2,0) のとき, c =( 10,4) を c =ma +nb の形で表せ. ⑵ p =(3, 1), q =(4, 2) のとき, r =( 5,3) を r =sp +tq の形で表せ. ⑶ a =(1,4), b =( 2,1), c =(1, 1) に対し,pa +qb +rc =0 が成り立つとき, p:q:r を最も簡単な整数比で表せ. ただし,pqr0 とする. 23 座標平面上に 4 点 (0,0),(3,1),(2,4),P 4 3, 14 9 がある. P =t +k と表すとき, 実数 t,k の値を求めよ. ポイント 1 c =ma +nb で表されるとき, c は ma と nb でつくられる平行四辺形の対角線である.

10 第 1 章 / 平面上のベクトル 例題 9 単位ベクトルと成分 次の問いに答えよ. ⑴ a =(3, 2) のとき, a と同じ向きの単位ベクトルを求めよ. ⑵ b =(+1,) が単位ベクトルのとき, の値を求めよ. 解 ⑴ = 3 +( 2) = 13 だから, 求める単位ベクトルは, ⑵ a = a 13 = 3 13, 2 13 = 3 13 2 13, 13 13 = (+1) + = 2 +2+1 より, 2 +2+1=1,2 +2=0 よって,=0, 1 24 次のベクトルと同じ向きの単位ベクトルを求めよ. ⑴ a =( 1, 2) ⑵ b =( 5,2) ⑶ c = 1 2, 1 3 25 次のベクトルが単位ベクトルのとき, の値を求めよ. ⑴ a =(,2) ⑵ b =(+2, 1) ⑶ c =(, +1) 26 2 つのベクトル, について, + =(1,2) が成り立ち, は単位ベクトル, は大きさ が 2 2 のベクトルである. このとき,, の成分を求めよ. 例題 10 ベクトルと平行四辺形 座標平面上の 3 点 (2,6),(3,2),(6,3) について, 次の問いに答えよ. ⑴ ベクトル の成分と大きさを求めよ. ⑵ 四角形 が平行四辺形になるとき, 第 4 の頂点 の座標を求めよ. 解 ⑴ =(3 2,2 6)=(1, 4) = 1 +( 4) =17 ⑵ 四角形 が平行四辺形になるとき, = である. 頂点 の座標を (,) とおくと, =(6,3 ) で, =(1, 4) より, 6 =1 1 3 = 4 2 1,2より,=5,=7 よって,(5,7) ポイント 1 a =(, ) のとき, a と同じ向きの単位ベクトルは, a = a 12 + である. 2 1 2 (, ),(, ) のとき, =( 2 1, 2 1),= ( 2 1) 2 +( 2 1) 2

1 ベクトルとその演算 11 27 3 点 (0, 1),(2,1),(1,4) が与えられているとき, 次の問いに答えよ. ⑴, の成分と大きさをそれぞれ求めよ. ⑵ ベクトル 2 の成分と大きさを求めよ. ⑶ =3 となる点 の座標を求めよ. 28 次の問いに答えよ. ⑴ 4 点 ( 2,3),(5,4),( 3,1), を頂点とする平行四辺形 の頂点 の座標を求めよ. ⑵ 4 点 (1,3),( 2,5),(0, 1),(3, 3) を頂点とする四角形 は平行四辺形であることを証明せよ. ⑶ 4 点 (1,2),(2,0),(3,2),(2,4) を頂点とする四角形 はどのような四角形か. 例題 11 成分とベクトルの平行 1 次の問いに答えよ. ⑴ a =( 2,3), b =(4,) のとき, a と b が平行であるように の値を定めよ. ⑵ 3 点 (1,2),( 2,3),( 3,a) が同一直線上にあるように, 定数 a の値を定めよ. 解 ⑴ a と b が平行であるためには, b =ka となる実数 k が存在するように成分を定めれ ばよい. b =ka とおくと,(4,)=k( 2,3), これより,(4,)=( 2k,3k) 4= 2k よって, これを解いて,k= 2,= 6 =3k 注 k<0 であるから, a と b は反対向きに平行である. ⑵ 3 点,, が同一直線上にあるためには,k = などが成り立てばよい. k( 2 1,3 2)=( 3 ( 2),a 3) とおくと,k( 3,1)=( 1,a 3) 3k= 1 よって,k= 1 k=a 3 3,a= 10 3 29 次の 2 つのベクトル a と b が平行であるように の値を定めよ. ⑴ a =(5,6), b =(7,) ⑵ a =(, 6), b =( 2,4) 30 a =( 2,6),b =(3, 2),c =(4, 4) のとき,a +tb が c と平行になるように, 定数 t の値を定めよ. 31 異なる 3 点 ( 1,2),( a,2a+3),(3,4) が同一直線上にあるように, 定数 a の値を定めよ. ポイント 1 a b b =ka となる実数 k が存在する.( a 0, b 0 ) 2,, が同一直線上にある =k, =l, =m などが成り立つ. (k,l,m は実数 )

12 第 1 章 / 平面上のベクトル 例題 12 成分とベクトルの平行 2 次の問いに答えよ. ⑴ a =(a,a ),b =(b,b )(a0 かつ b 0 ) のとき,a b であるための必要十分条件 は,a b a b =0 であることを証明せよ. ⑵ ⑴を利用して,a =(, 4),b =( 1,2) のとき,a と b が平行となるように の値を 定めよ. 解 ⑴ a b のとき, a =kb (k0) と表せるから,a =kb,a =kb より, a b a b =kb b kb b =0 逆に,a b a b =0 1 とすると, b 0 かつ b 0 ならば,1 と a 0 より, a b = a b 0 だから, a b = a b =k (k0) とおける. よって,a =kb,a =kb より,a =kb だから,a b 0 かつ b =0 ならば,1より, a b =0,a =0 a 0 より, a =(a,0) (a 0) ここで, b =(b,0) (b 0) より, a b =0 かつ b 0 のときも同様にして,a =(0,a )(a 0),b =(0,b )(b 0) より, a b. 以上より, a b a b a b =0 ⑵ a b であるとき, 2 ( 4) ( 1)=0 よって,=± 2 32 次の 2 つのベクトル a と b が平行となるように の値を定めよ. ⑴ a =( 2,+1), b =(, 3) ⑵ a =(,2 3), b =( 2,15) 33 a =( 3,2), b =(2,1) のとき, a +tb と ta +2 b が平行となるような t の値を定めよ. 例題 13 ベクトルの大きさの最小値 a =(2, 1),b =(4,2) と実数 t に対し,c = a +tb とおくとき, の最小値とそのとき の t の値を求めよ. 解 = (4t+2) +(2t 1) = 20t +12t+5= 20 t+ 3 10 + 16 5 より, t= 3 10 で, 16 の最小値は 5 = 4 5 5 34 a =( 4,6),b =(1,1) と実数 t に対し,c = a +tb とおくとき, の最小値とそのときの t の値を求めよ. 35 ベクトル が a =(2,2),b =(5,1) に対し,( b ) a を満たしているとき, + b の最小値を求めよ. ポイント 1 2 次関数の最小値は平方完成して求める.

混合問題 混合問題 13 1 平行四辺形 の辺, の中点をそれぞれ M,N とし, b = a, = b,m = p,n = q とするとき, a, b を p q N p, q で表せ. M 2 a =(2, 1), b =(0,3), c =(3, 2) について, 次の問いに答えよ. ⑴ 2 a b と同じ向きの単位ベクトルを求めよ. ⑵ c を a, b で表せ. ⑶ a +tb と c が平行となるとき,t の値を求めよ. ⑷ +tb の最小値とそのときの t の値を求めよ. 3 次の問いに答えよ. ⑴ 3 点 (1,2),( 2,1),(0, 2) を頂点とする平行四辺形 の残りの頂点 の座標を求めよ. ⑵ 平行四辺形 に対し, =(3,6), =(5, 2) のとき,, の成分を求めよ. 4 1 辺の長さが 3 の正六角形 EF において, = a,e = b とする. このとき, 次の問いに答えよ. ⑴,F を a, b で表せ. b ⑵ と同じ向きの単位ベクトルを a, b で表せ. F E 5 座標平面上に定点 (2,5),(5, 1) と 軸上の動点 P がある. このとき, 次の問いに答えよ. ⑴ P +2P の大きさの最小値と, そのときの P の座標を求めよ. ⑵ P が を底辺とする二等辺三角形になるとき,P の座標を求めよ. 6 a =(2, 1), b =( 2,3) に対し,ta + b 4 を満たす実数 t の値の範囲を求めよ. ヒント 4,E の交点を とすると, + = a,f + = b, = +F である. 5 軸上の動点 P の座標は P(0,t) とおける. 6 a 0,b 0 のとき,a b a b

32 第 1 章 / 平面上のベクトル 章末問題 1 四角形 の辺, の中点をそれぞれ M,N とするとき, + =2MN であることを証明せよ. M N 2 a =(2,3), b =(5,1) のとき, 次の条件を同時に満たす の成分を求めよ. ( b ) a, + b =13 3 = a, = b, = c が, 等式 =2 a (b c ) を満たすとき, の形状を調べよ. 4 座標平面上に 3 点 (0,0),(2,3),(6,1) がある. 点 P が P =s +t,2s+3t 1, s 0,t 0 (s,t は実数 ) で表されているとき, 点 P の存在範囲を図示せよ. 5 次の問いに答えよ. ⑴ =,ta + b = tb (t0) のとき, a, b のなす角 θ (0 θ 90 ) を求めよ. ⑵ a =(0,3) となす角が 60 で大きさが 2 のベクトルを b とする.2 つのベクトル ta b と a tb が直交するとき, 実数 t の値を求めよ. 6,, は一直線上にないとする. =2, =3 となるように点, をとり,, の交点を E とする. このとき, 次の問いに答えよ. ⑴ = a, = b として,E を a, b で表せ. ⑵ E,, のそれぞれの中点 P,Q,R は一直線上にあることを示せ. 7 において, 辺 を 1:2 に内分する点を, 辺 を 3:1 に内分する点を E とする. また,2 つの線分 と E の交点を P とし, 直線 P と辺 の交点を Q とする. このとき, P:PE,P:P,P:PQ を求めよ.

章末問題 1 平行四辺形でない四角形 の辺,,, 上にそれぞれ点 P,Q,R,S を P:=R:=α:1, Q:=S:=β:1 となるようにとるとき, 次の問いに答えよ. ⑴ PQ を と で表せ. ⑵ 四角形 PQRS が平行四辺形になるための条件を α,β で表せ. P Q 章末問題 33 S R 2 次の問いに答えよ. ⑴ 平面上の点 (1, 1) を通り,u =(2,1) を方向ベクトルとする直線 l の方程式を, を用いて表せ. ⑵ ⑴の直線 l と直交し, 点 ( 4,2) からの距離が 1 である直線の方程式を, を用いて表せ. 3 = 3,= 5,= 6 の の外心を P とする. = a, = b として,P を a, b で表せ. 4 =4,=5,=6 の の重心を G,G から辺 に下ろした垂線の足を H とする. このとき, H の値を求めよ. 5 3 定点,, に対し, 次の等式を満たす点 P の軌跡を求めよ. P P +P P +P P =0 6 平面上に 4 点,,, があり, + + =0,=1,=2,= 2 のとき, の面積を求めよ. 7 の辺 上に点 があり, 次の等式が成り立っているとき, 点 はどのような点か. + =2 + +