福田の1.5倍速演習〜合格する重要問題071〜東京医科歯科大学2017年度医学部第2問〜空間における球面と軌跡の問題 - 質問解決D.B.(データベース)

福田の1.5倍速演習〜合格する重要問題071〜東京医科歯科大学2017年度医学部第2問〜空間における球面と軌跡の問題

問題文全文(内容文):
2 xyz空間において、点O(0, 0, 0)と点A(0, 0, 1)を結ぶ線分OAを直径にもつ球面をσとする。このとき以下の各問に答えよ。
(1) 球面σの方程式を求めよ。
(2) xy平面上にあってOと異なる点Pに対して、線分APと球面σとの交点をQとするとき、OQAPを示せ。
(3) 点S(p, q, r)をOSAS=|OS|2を満たす、xy平面上にない定点とする。σ上の点QがOSSQを満たしながら動くとき、直線AQとxy平面上の交点Pはどのような図形を描くか。p, q, rを用いて答えよ。

2017東京医科歯科大学医学部過去問
単元: #数Ⅱ#大学入試過去問(数学)#平面上のベクトル#空間ベクトル#図形と方程式#円と方程式#軌跡と領域#ベクトルと平面図形、ベクトル方程式#空間ベクトル#学校別大学入試過去問解説(数学)#数学(高校生)#数C#東京医科歯科大学
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):
2 xyz空間において、点O(0, 0, 0)と点A(0, 0, 1)を結ぶ線分OAを直径にもつ球面をσとする。このとき以下の各問に答えよ。
(1) 球面σの方程式を求めよ。
(2) xy平面上にあってOと異なる点Pに対して、線分APと球面σとの交点をQとするとき、OQAPを示せ。
(3) 点S(p, q, r)をOSAS=|OS|2を満たす、xy平面上にない定点とする。σ上の点QがOSSQを満たしながら動くとき、直線AQとxy平面上の交点Pはどのような図形を描くか。p, q, rを用いて答えよ。

2017東京医科歯科大学医学部過去問
投稿日:2023.01.25

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指導講師: ハクシ高校【数学科】良問演習チャンネル
問題文全文(内容文):
OABにおいて、辺OA,OBの長さをそれぞれa,bとする。
また、AOBは直角ではないとする。
2つのベクトルOAOBの内積OAOBkとおく。
次の問いに答えよ。

(1)
直線OA上に点Cを、BCOAと垂直になるようにとる。
OCa,k,OAを用いて表せ。

(2)
a=2,b=1とする。
直線BC上に点Hを、AHOBと垂直になるようにとる。
OH=uOA+vOBとおくとき、uvをそれぞれkで表せ。
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指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):
4 放物線y=x2 のうち1x1をみたす部分を C とする。座標平面上の原点Oと点A(1,0)を考える。
( 1 )点 P が C 上を動くとき、OQ=2OP をみたす点 Q の軌跡を求めよ。
( 2 )点 P が C 上を動き、点 R が線分 OA 上を動くときOS=2OPORをみたす点 S が動く領域を座標平面上に図示し、その面積を求めよ。

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指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):
点 O を原点とする座標空間に 3 点 A(-I, 0 , ー 2 ), B(-2, ー 2 , ー 3 ), C(1, 2 , ー 2 )がある。
(a)ベクトルABACABAC= アイ であり、ABCウエである。ABCの外接円の中心を点 P とすると、
AP=AB+AC
が成り立つ。
(b)ABCの重心を点 G とすると、OG=(OA+OB+OC)であり、線分OBを 2 : 1 に内分する点を Q とすると、AQ=(コサ,スセ,)となる。
(c)線分 OC を 2 : I に内分する点を R とし、 3 点 A, Q, R を通る平面をαと直線OG との交点を S とする。点 S は平面にあることから、
OS=tOA+uOB+vOC
(ただし、t,u,vt+u+v=1を満たす実数)
と書けるので、OS=OGとなることがわかる。
平面α上において、点Sは三角形AQRのに存在し、四面体 O-AQR の体積は四面体のO-ABCの体積のfrac倍である。

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指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):
2 (2)ベクトルの列 a1, a2, ..., an, ...を条件
a1=(1,0), a2=(12,32), an+2=an+1an|an|2an
で定める。このときa9=(,)である。また、|an|<1025を満たす最小の自然数nである。ただし、必要であれば、log102=0.301を近似として用いてよい。
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次に図示された2つのベクトルp,qa,bで表せ。
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