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記事No.79593に関するスレッドです

数学B 空間ベクトル / Nao
【3】(2)が分かりません。今のところ、→AQをlの方程式を利用して表してから内積を使って解くのだと考えていますが、その後の方針が分かりません。
解法のヒントを頂けるとありがたいです。よろしくお願いします。

(1)は((2)の誘導ではないと思いますが)、P(3,0,5)という解が出ました。

No.79593 - 2021/11/26(Fri) 00:16:20

Re: 数学B 空間ベクトル / Nao
問題はこちらです。
No.79594 - 2021/11/26(Fri) 00:16:46

Re: 数学B 空間ベクトル / Nao
すみません、載せる画像を間違えてしまいました、こちらが正しいものです
No.79595 - 2021/11/26(Fri) 00:20:00

Re: 数学B 空間ベクトル / ヨッシー
原点Oを通り、直線lに垂直な平面と、直線lとの交点が
求める点Qとなります。

No.79603 - 2021/11/26(Fri) 08:26:35

Re: 数学B 空間ベクトル / ast
画像の答案で (2) の最初の行の左辺が AQ ではなく正しくは OQ (その右辺は (適当な m に対して) OQ を表す式です) なので, そのまま続けて m が求まって代入して答えでいいのでは.
# Q の座標が (x,y,z) のときベクトル OQ は OQ=(x,y,z) になることに注意します.

No.79604 - 2021/11/26(Fri) 08:41:22

Re: 数学B 空間ベクトル / Nao
ヨッシーさま、astさま

ありがとうございます!
ただ、、実力不足でいただいたヒントでは解くことができません。。
途中式を含む解答まで教えていただけないでしょうか。

よろしくお願いします。

No.79627 - 2021/11/27(Sat) 01:26:11

Re: 数学B 空間ベクトル / ヨッシー
直線lの方向ベクトルは(1,-1,1)なので、
原点を通りこれに垂直な平面は
 x−y+z=0
これに、直線lの式
 (x,y,z)=(m+1, -m+2, m+3)
を代入して、mを求めます。
これを、(m+1, -m+2, m+3) に代入したものが求めるQの座標となります。

No.79628 - 2021/11/27(Sat) 06:48:11

Re: 数学B 空間ベクトル / Nao
重ねての質問申し訳ありません、

成分表示された方向ベクトルの値の和が、これに垂直な原点を通る平面の方程式と一致するということで正しいのでしょうか?また、なぜそうなるのですか?(検索しても分かりませんでした)

回答よろしくお願いします。

No.79650 - 2021/11/28(Sun) 01:08:31

Re: 数学B 空間ベクトル / ast
計算自体は
> x−y+z=0 に、(x,y,z)=(m+1, -m+2, m+3)を代入して、mを求めます。
と同じ計算になりますが, 意味としてはNaoさんの No.79595 の画像で AB・OQ=0 を計算したという認識をされたほうがよいのではないかと思います.

ヨッシーさんの No.79628 は一般論としては「平面 α の方程式 が ax+by+cz=d (a,b,c,dは適当な定数) と書けるなら平面 α の法ベクトル (の一つ) は (a,b,c) で与えられる.」として述べられるような話です.
# 平面に垂直なベクトルのことを法ベクトルとか法線ベクトルとか言います.
## (平面に垂直な直線のことを法線とよぶのがもとになっています.)
「」内の主張は, 平面 α を通る一点 A(x_0,y_0,z_0) が分かっているとき, A が平面 α の上にある⇔ ax_0+by_0+cz_0=d なので, このとき
 a(x-x_0)+b(y-y_0)+c(z-z_0)=0
が成り立つということを表しています (d の値に依らないことに注意. とくに平面αが原点を通る⇔d=0). あるいはさらに B(x_1,y_1,z_1) も通ることが分かっているなら
 a(x_1-x_0)+b(y_1-y_0)+c(z_1-z_0)=0
が成り立ちますが, これはベクトル (a,b,c) とベクトル AB=(x_1-x_0, y_1-y_0, z_1-z_0) との内積が 0 という式だとみなせば, (a,b,c) は平面上の直線 AB と直交しているという主張として理解できます. このような形に書き直すともとの問題とのつながりも見えてくるはずと期待します.
# 具体的には OQ=(a,b,c), x_0=1,y_0=2,z_0=3, x_1=2,y_1=1,z_1=4 です.

No.79655 - 2021/11/28(Sun) 13:49:42

Re: 数学B 空間ベクトル / ast
> # 具体的には OQ=(a,b,c), x_0=1,y_0=2,z_0=3, x_1=2,y_1=1,z_1=4 です.
あ, 違った. (a,b,c)=(1,-1,1) (もとの問題文のほうのベクトルAB) なので, もとの問題に理解をつなげるためには No.79655 の記号の設定はよくなかったですね…….

No.79658 - 2021/11/28(Sun) 17:31:37

Re: 数学B 空間ベクトル / Nao
astさま
ご丁寧に解説くださりありがとうございました!

No.79665 - 2021/11/29(Mon) 00:29:58