2024年03月26日

高校数学「平面のベクトル」法線ベクトルを用いて2直線のなす角を求める

高校数学「平面のベクトル」法線ベクトルを用いて2直線のなす角を求める

■ 問題

法線ベクトルを利用して、2直線√3・x+y+2=0,−√3・x+y−5=0のなす角αを求めよ。


解答解説はこのページ下


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■ 解答解説

法線ベクトルとは、垂直なベクトルのことで、

直線ax+by+c=0の法線ベクトルは、→n=(a,b)となります。
(法線ベクトルについて詳しくは別記事で解説したいと思います)

与えられたそれぞれの直線の法線ベクトルをそれぞれ→n1,→n2とすると、

→n1=(√3,1),→n2=(−√3,1)

となります。
直線のなす角と、法線すなわち垂線同士のなす角は同じ大きさになるので、これらのベクトルのなす角が求める角αになる。というわけです。

ベクトルに関して角を求めるなら内積ですね!

→n1・→n2=√3・(−√3)+1×1=−3+1=−2

|→n1|=√(3+1)=√4=2
|→n2|=√(3+1)=√4=2

内積の公式より、→n1・→n2=|→n1||→n2|cosαだから、

cosα=→n1・→n2/|→n1||→n2|
   =−2/(2・2)
   =−1/2
よって、α=120

ですが、「なす角」は2つの直線が交わってできる角のうち、小さい方の角で表すので、
α=180−120=60°


◆関連項目
ベクトルまとめ


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ラベル:数学
posted by えま at 21:00| Comment(0) | TrackBack(0) | 高校数学 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする

本日配信のメルマガ。2024年共通テスト数学2B第4問 完成

本日配信のメルマガでは、2024年大学入学共通テスト数学2B第4問を解説します。


【高校数学】読むだけでわかる!共通テスト数学の考え方
 http://www.mag2.com/m/0001641004.html


リクエスト等ございましたら、mm@a-ema.comまでお知らせください。


■ 問題

2024年共通テスト数2Bより

第4問

(1) 数列{an}が

  an+1−an=14 (n=1,2,3,…)

を満たすとする。

 a1=10のとき、a2=[アイ],a3=[ウエ]である。

 数列{an}の一般項は、初項a1を用いて

  an=a1+[オカ](n−1)

と表すことができる。


(2) 数列{bn}が

  2bn+1−bn+3=0 (n=1,2,3,…)

を満たすとする。

 数列{bn}の一般項は、初項b1を用いて

  bn=(b1+[キ])([ク]/[ケ])^(n-1)−[コ]

と表すことができる。


(3) 太郎さんは

  (cn+3)(2cn+1−cn+3)=0 (n=1,2,3,…) …{1}

を満たす数列{Cn}について調べることにした。

(i)
・数列{cn}が{1}を満たし、c1=5のとき、c2=[サ]である。
・数列{cn}が{1}を満たし、c3=−3のとき、c2=[シス],c1=[セソ]である。

(ii) 太郎さんは、数列{cn}が{1}を満たし、c3=−3となる場合について考えている。
 c3=−3のとき、c4がどのような値でも

  (c3+3)(2c4−c3+3)=0

が成り立つ。

・数列{cn}が{1}を満たし、c3=−3,c4=5のとき

  c1=[セソ],c2=[シス],c3=−3,c4=5,c5=[タ]

である。

・数列{cn}が{1}を満たし、c3=−3,c4=83のとき

  c1=[セソ],c2=[シス],c3=−3,c4=83,c5=[チツ]

である。


(iii) 太郎さんは(i)と(ii)から、cn=−3となることがあるかどうかに着目し、
次の[命題A]が成り立つのではないかと考えた。

┌―――――――――――――――――――――――――――――――――――┐
|[命題A] 数列{cn}が{1}を満たし、c1≠−3であるとする。このとき、  |
|     全ての自然数nについてcn≠−3である。           |
└―――――――――――――――――――――――――――――――――――┘

 [命題A]が真であることを証明するには、[命題A]の過程を満たす数列{cn}に
ついて、[テ]を示せばよい。
 実際、このようにして[命題A]が真であることを証明できる。

[テ]については、最も適当なものを、次の{0}〜{4}のうちから一つ選べ。
┌―――――――――――――――――――――――――――――――――――┐
|{0} c2≠−3かつc3≠−3であること                 |
|{1} c100≠−3かつc200≠−3であること               |
|{2} c100≠−3ならばc101≠−3であること              |
|{3} n=kのときcn≠−3が成り立つと仮定すると、n=k+1のときも  |
|  cn≠−3が成り立つこと                      |
|{4} n=kのときcn=−3が成り立つと仮定すると、n=k+1のときも  |
|  cn=−3が成り立つこと                      |
└―――――――――――――――――――――――――――――――――――┘


(iv) 次の(1), (2),(3)は、数列{cn}に関する命題である。

(1) c1=3かつc100=−3であり、かつ{1}を満たす数列{cn}がある。
(2) c1=−3かつc100=−3であり、かつ{1}を満たす数列{cn}がある。
(3) c1=−3かつc100=3であり、かつ{1}を満たす数列{cn}がある。

(1), (2),(3)の真偽の組合せとして正しいものは[ト]である。

[ト]の解答群
  ┌―┬―┬―┬―┬―┬―┬―┬―┐
  |0|1|2|3|4|5|6|7|
┌―┼―┼―┼―┼―┼―┼―┼―┼―┤
|1|真|真|真|真|偽|偽|偽|偽|
├―┼―┼―┼―┼―┼―┼―┼―┼―┤
|2|真|真|偽|偽|真|真|偽|偽|
├―┼―┼―┼―┼―┼―┼―┼―┼―┤
|3|真|偽|真|偽|真|偽|真|偽|
└―┴―┴―┴―┴―┴―┴―┴―┴―┘


※分数は(分子)/(分母)、xの2乗はx^2、マーク部分の□は[ ]で表記しています。


  数列まとめ→http://a-ema.seesaa.net/article/478475977.html


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■ 解説目次

 ◆1 2024年の数列は漸化式
 ◆2 2項間の差が14

(以下略)

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■ 解説

 ◆1 2024年の数列は漸化式

2024年数学2B第4問は数列で、漸化式が主なポイントの問題でした。
漸化式とは複数の項の関係を表す式で、様々な数列を表すことができます。

等差数列、等比数列といった初歩的な数列の場合もあれば、階差数列を用いた数列
さらにそれらの複合などの場合もあります。

数列はその種類によって解き方が全く異なるものも多いので、一つ一つの方法を
しっかりマスターしておく必要があります。

ブログでは様々な用語・公式・問題を解説していますので、このメルマガとあわせて
ご利用ください。

数列まとめ→http://a-ema.seesaa.net/article/479520450.html


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 ◆2 2項間の差が14

では早速最初の問題です。

  an+1−an=14 (n=1,2,3,…)

という漸化式が与えられています。
このままでも全く問題ありませんが、これを見慣れた形に直せば、

an+1=an+14

と書き換えることができます。anを移項しただけですね。
つまり・・・


(以下略)


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解説の続き・解答や公式一覧などは・・・

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ラベル:数学
posted by えま at 17:00| Comment(0) | TrackBack(0) | メルマガ | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする

日本史「55年体制」独立回復後の国内再編A

日本史「55年体制」独立回復後の国内再編A

◆問題

空欄に適語を入れてください。

左右の社会党・共産党・総評などの革新勢力は、こうした吉田内閣の動きを「逆コース」ととらえ、反対運動を組織した。とくに、内灘(石川県)・(@)(東京都)などでのアメリカ軍基地反対闘争、(A)事件を契機とする原水爆禁止運動などが全国で高まりをみせた。

また、鳩山一郎・石橋湛山・岸信介らの有力政治家が、(B)によって政界に復帰し、自由党内でも吉田首相に反発する勢力が増大した。


解答はこのページ下


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一問一答もおすすめです!→山川一問一答 日本史


◆解答

@砂川、A第五福竜丸、B公職追放の解除

左右の社会党・共産党・総評などの革新勢力は、こうした吉田内閣の動きを「逆コース」ととらえ、反対運動を組織した。とくに、内灘(石川県)・砂川(東京都)などでのアメリカ軍基地反対闘争、第五福竜丸事件を契機とする原水爆禁止運動などが全国で高まりをみせた。

また、鳩山一郎・石橋湛山・岸信介らの有力政治家が、公職追放の解除によって政界に復帰し、自由党内でも吉田首相に反発する勢力が増大した。


前の問題→独立回復後の国内再編@
次の問題→55年体制の成立@


近代・現代まとめ
近世まとめ中世まとめ原始・古代まとめ


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