数C
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福田の数学〜中央大学2024経済学部第1問(5)〜ベクトルの基本的な演算
単元：
#平面上のベクトル#ベクトルと平面図形、ベクトル方程式#数学(高校生)#数C
指導講師：
福田次郎
問題文全文(内容文)：
$\bigtriangleup \mathrm{ABC}$ と点 $\mathrm{P}$ があり、$2\vec{\mathrm{AP}}+3\vec{\mathrm{BP}}+5\vec{\mathrm{CP}}=\vec{0}$ を満たしている。このとき、$\vec{\mathrm{AB}}=\vec{b}, \, \vec{\mathrm{AC}}=\vec{c}$ として、$\vec{\mathrm{AP}}$ を $\vec{b}$ と $\vec{c}$ で表せ。
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$\bigtriangleup \mathrm{ABC}$ と点 $\mathrm{P}$ があり、$2\vec{\mathrm{AP}}+3\vec{\mathrm{BP}}+5\vec{\mathrm{CP}}=\vec{0}$ を満たしている。このとき、$\vec{\mathrm{AB}}=\vec{b}, \, \vec{\mathrm{AC}}=\vec{c}$ として、$\vec{\mathrm{AP}}$ を $\vec{b}$ と $\vec{c}$ で表せ。
大学入試問題#899「初めてのベクトルやってみた」 #北海道大学(2024)
単元：
#大学入試過去問(数学)#平面上のベクトル#空間ベクトル#平面上のベクトルと内積#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)#北海道大学#数C
指導講師：
ますただ
問題文全文(内容文)：
三角形$OAB$が
$|\overrightarrow{ OA }|=3,$ $|\overrightarrow{ AB }|=5,$ $\overrightarrow{ OA }.\overrightarrow{ AB }=10$
を満たしているとする。
三角形$OAB$の内接円の中心を$I$とし、この内接円と辺$OA$の接点を$H$とする。
１．辺$OB$の長さを求めよ。
２．$\overrightarrow{ OI }$を$\overrightarrow{ OA }$と$\overrightarrow{ OB }$を用いて表せ。
３．$\overrightarrow{ HI }$を$\overrightarrow{ OA }$と$\overrightarrow{ OB }$を用いて表せ。
出典：2024年北海道大学
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三角形$OAB$が
$|\overrightarrow{ OA }|=3,$ $|\overrightarrow{ AB }|=5,$ $\overrightarrow{ OA }.\overrightarrow{ AB }=10$
を満たしているとする。
三角形$OAB$の内接円の中心を$I$とし、この内接円と辺$OA$の接点を$H$とする。
１．辺$OB$の長さを求めよ。
２．$\overrightarrow{ OI }$を$\overrightarrow{ OA }$と$\overrightarrow{ OB }$を用いて表せ。
３．$\overrightarrow{ HI }$を$\overrightarrow{ OA }$と$\overrightarrow{ OB }$を用いて表せ。
出典：2024年北海道大学
福田の数学〜筑波大学2024理系第6問〜純虚数となる条件と複素数平面上の点
単元：
#数Ⅱ#複素数平面#複素数平面#数学(高校生)#数C
指導講師：
福田次郎
問題文全文(内容文)：
定数$\alpha$は実数でない複素数とする。以下の問いに答えよ。
(1) $\dfrac{\alpha - | \alpha|}{\alpha + | \alpha|} $は純虚数であることを示せ。
(2) 純虚数$\beta$で$\dfrac{\beta - | \alpha|}{\alpha + | \alpha|}$が純虚数となるものがただ1つ存在することを示せ。
(3) 複素数$z$を$\dfrac{z - | \alpha|}{\alpha + | \alpha|}$が純虚数となるように動かすとき、$|z|$が最小となる$z$を$\alpha$を用いて示せ。
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定数$\alpha$は実数でない複素数とする。以下の問いに答えよ。
(1) $\dfrac{\alpha - | \alpha|}{\alpha + | \alpha|} $は純虚数であることを示せ。
(2) 純虚数$\beta$で$\dfrac{\beta - | \alpha|}{\alpha + | \alpha|}$が純虚数となるものがただ1つ存在することを示せ。
(3) 複素数$z$を$\dfrac{z - | \alpha|}{\alpha + | \alpha|}$が純虚数となるように動かすとき、$|z|$が最小となる$z$を$\alpha$を用いて示せ。
福田のおもしろ数学214〜与えられた方程式の表すグラフが放物線であることの証明
単元：
#複素数平面#図形への応用#数学(高校生)#数C
指導講師：
福田次郎
問題文全文(内容文)：
$\sqrt{x}+\sqrt{y}=1$のグラフは放物線の一部であることを示してください。
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$\sqrt{x}+\sqrt{y}=1$のグラフは放物線の一部であることを示してください。
福田の数学〜筑波大学2024理系第1問〜交点の位置ベクトルと面積面積
単元：
#平面上のベクトル#ベクトルと平面図形、ベクトル方程式#数学(高校生)#数C
指導講師：
福田次郎
問題文全文(内容文)：
$\triangle \mathrm{OAB}$ において、$\mathrm{OA}=\mathrm{OB}=2$ とする。$\angle \mathrm{OAB}$ の二等分線と線分 $\mathrm{OB}$ の交点を $\mathrm{C}$ とし、点 $\mathrm{O}$ から直線 $\mathrm{AC}$ に垂線 $\mathrm{OD}$ を引く。$\vec{\mathrm{OA}}=\vec{a}, \, \vec{\mathrm{OB}}=\vec{b}$ とおく。以下の問いに答えよ。
$(1)$ $\vec{\mathrm{AC}}$ を $\vec{a}$ と $\vec{b}$ を用いて表せ。
$(2)$ $\vec{\mathrm{OD}}$ を $\vec{a}$ と $\vec{b}$ を用いて表せ。
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$\triangle \mathrm{OAB}$ において、$\mathrm{OA}=\mathrm{OB}=2$ とする。$\angle \mathrm{OAB}$ の二等分線と線分 $\mathrm{OB}$ の交点を $\mathrm{C}$ とし、点 $\mathrm{O}$ から直線 $\mathrm{AC}$ に垂線 $\mathrm{OD}$ を引く。$\vec{\mathrm{OA}}=\vec{a}, \, \vec{\mathrm{OB}}=\vec{b}$ とおく。以下の問いに答えよ。
$(1)$ $\vec{\mathrm{AC}}$ を $\vec{a}$ と $\vec{b}$ を用いて表せ。
$(2)$ $\vec{\mathrm{OD}}$ を $\vec{a}$ と $\vec{b}$ を用いて表せ。
福田の数学〜千葉大学2024年理系第4問(2)〜複素数平面乗の正三角形の頂点を求める
単元：
#大学入試過去問(数学)#複素数平面#図形への応用#学校別大学入試過去問解説(数学)#千葉大学#数学(高校生)#数C
指導講師：
福田次郎
問題文全文(内容文)：
複素数平面上の3点$\mathrm{P}(z), \mathrm{Q}(-1),\mathrm{R}(\sqrt3-1-i)$が正三角形をなすとき、複素数$z$を求めよ。
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複素数平面上の3点$\mathrm{P}(z), \mathrm{Q}(-1),\mathrm{R}(\sqrt3-1-i)$が正三角形をなすとき、複素数$z$を求めよ。
福田のおもしろ数学200〜3次方程式の解の公式、カルダノの公式
福田の数学〜立教大学2024年経済学部第3問〜ベクトルと平面幾何
単元：
#大学入試過去問(数学)#平面上のベクトル#ベクトルと平面図形、ベクトル方程式#学校別大学入試過去問解説(数学)#立教大学#数学(高校生)#数C
指導講師：
福田次郎
問題文全文(内容文)：
三角形$\mathrm{OAB}$において、$\mathrm{OA}=5,\mathrm{OB}=7,\mathrm{AB}=8$とする。また、$\mathrm{O}$を中心とする半径$r$の円$C$が直線$\mathrm{AB}$上の点$\mathrm{D}$で接している。さらに、$\mathrm{A}$から$C$へ引いた接線と$C$との接点を$\mathrm{E}$とする。ただし、$\mathrm{E}$は$\mathrm{D}$と異なる点とする。$\overrightarrow{\mathrm{OA}}=\vec{a}, \overrightarrow{\mathrm{OB}}=\vec{b}$とおくとき、次の問いに答えよ。
(1) 内積$\vec{a}\cdot \vec{b}$を求めよ。
(2) $\overrightarrow{\mathrm{OD}}$を$\overrightarrow{\mathrm{OD}}=(1-t)\vec{a}+t\vec{b}$と表すとき、定数$t$の値を求めよ。
(3)$r$の値を求めよ。
(4) $\mathrm{D}$から$\mathrm{OA}$へ下した垂線を$\mathrm{DH}$とする。$\overrightarrow{\mathrm{DH}}$を$\vec{a}$を用いて表せ。
(5) $\mathrm{OE}$を$\mathrm{OE}=p\vec{a}+q\vec{b}$と表すとき、定数$p,q$の値を求めよ。
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三角形$\mathrm{OAB}$において、$\mathrm{OA}=5,\mathrm{OB}=7,\mathrm{AB}=8$とする。また、$\mathrm{O}$を中心とする半径$r$の円$C$が直線$\mathrm{AB}$上の点$\mathrm{D}$で接している。さらに、$\mathrm{A}$から$C$へ引いた接線と$C$との接点を$\mathrm{E}$とする。ただし、$\mathrm{E}$は$\mathrm{D}$と異なる点とする。$\overrightarrow{\mathrm{OA}}=\vec{a}, \overrightarrow{\mathrm{OB}}=\vec{b}$とおくとき、次の問いに答えよ。
(1) 内積$\vec{a}\cdot \vec{b}$を求めよ。
(2) $\overrightarrow{\mathrm{OD}}$を$\overrightarrow{\mathrm{OD}}=(1-t)\vec{a}+t\vec{b}$と表すとき、定数$t$の値を求めよ。
(3)$r$の値を求めよ。
(4) $\mathrm{D}$から$\mathrm{OA}$へ下した垂線を$\mathrm{DH}$とする。$\overrightarrow{\mathrm{DH}}$を$\vec{a}$を用いて表せ。
(5) $\mathrm{OE}$を$\mathrm{OE}=p\vec{a}+q\vec{b}$と表すとき、定数$p,q$の値を求めよ。
福田のおもしろ数学197〜正五角形の辺、対角線の積の値
単元：
#数Ⅰ#複素数平面#図形と計量#三角比への応用（正弦・余弦・面積）#図形への応用#数学(高校生)#数C
指導講師：
福田次郎
問題文全文(内容文)：
半径$1$の円に内接する正五角形$\mathrm{ABCDE}$について$\mathrm{AB}\cdot\mathrm{AC}\cdot\mathrm{AD}\cdot\mathrm{AE}$を求めよ。
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半径$1$の円に内接する正五角形$\mathrm{ABCDE}$について$\mathrm{AB}\cdot\mathrm{AC}\cdot\mathrm{AD}\cdot\mathrm{AE}$を求めよ。
福田のおもしろ数学188〜入射光線の方向ベクトルと平面の法線ベクトルから反射光線の方向ベクトルを知る方法
単元：
#空間ベクトル#空間ベクトル#数学(高校生)#数C
指導講師：
福田次郎
問題文全文(内容文)：
法線ベクトルが $\vec{p}=(-1, \, 2, \, 1)$ である平面 $\alpha$ に、光線が方向ベクトル $\vec{q}=(2, \, -1, \, 2)$ で入射した。このとき反射光線の方向ベクトルを単位ベクトルで求めよ。
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法線ベクトルが $\vec{p}=(-1, \, 2, \, 1)$ である平面 $\alpha$ に、光線が方向ベクトル $\vec{q}=(2, \, -1, \, 2)$ で入射した。このとき反射光線の方向ベクトルを単位ベクトルで求めよ。
福田の数学〜立教大学2024年理学部第1問(5)〜空間ベクトルと直線のベクトル方程式
単元：
#空間ベクトル#空間ベクトル#数学(高校生)#数C
指導講師：
福田次郎
問題文全文(内容文)：
$$座標空間において、点(-1,0,0)を通りベクトル\vec{ a }=(0,1,1)に平行な直線
上の点と、$$$$点(0,0,4)を通り\vec{ b }=(1,2,0)に平行な直線上の点の距離
の最小値は\boxed{ ク }である。$$
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$$座標空間において、点(-1,0,0)を通りベクトル\vec{ a }=(0,1,1)に平行な直線
上の点と、$$$$点(0,0,4)を通り\vec{ b }=(1,2,0)に平行な直線上の点の距離
の最小値は\boxed{ ク }である。$$
福田の数学〜慶應義塾大学2024年経済学部第4問〜正四面体の位置ベクトルと面積体積
単元：
#大学入試過去問(数学)#空間ベクトル#空間ベクトル#学校別大学入試過去問解説(数学)#慶應義塾大学#数学(高校生)#数C
指導講師：
福田次郎
問題文全文(内容文)：
$\Large{\boxed{4}}$ $p$,$q$を正の実数とし、Oを原点とする座標空間内に3点A(3,$-\sqrt 3$,0),B(3,$\sqrt 3$,0),C($p$,0,$q$)をとる。ただし、四面体OABCは1辺の長さが$2\sqrt 3$の正四面体であるとする。
(1)$p$および$q$の値を求めよ。
以下、点$\displaystyle\left(\frac{3}{2},0,\frac{q}{2}\right)$に関してO,A,B,Cと対称な点を、それぞれD,E,F,Gとする。
(2)直線DGと平面ABCとの交点Hの座標を求めよ。
(3)直線CBと平面DEGとの交点をI、直線CAと平面DFGとの交点をJとする。
四角形CJHIの面積$S$と四角錐G－CJHIの体積$V$を、それぞれ求めよ。
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$\Large{\boxed{4}}$ $p$,$q$を正の実数とし、Oを原点とする座標空間内に3点A(3,$-\sqrt 3$,0),B(3,$\sqrt 3$,0),C($p$,0,$q$)をとる。ただし、四面体OABCは1辺の長さが$2\sqrt 3$の正四面体であるとする。
(1)$p$および$q$の値を求めよ。
以下、点$\displaystyle\left(\frac{3}{2},0,\frac{q}{2}\right)$に関してO,A,B,Cと対称な点を、それぞれD,E,F,Gとする。
(2)直線DGと平面ABCとの交点Hの座標を求めよ。
(3)直線CBと平面DEGとの交点をI、直線CAと平面DFGとの交点をJとする。
四角形CJHIの面積$S$と四角錐G－CJHIの体積$V$を、それぞれ求めよ。
【高校数学】ベクトルにおける点の存在範囲のコツ【数学のコツ】
単元：
#平面上のベクトル#平面上のベクトルと内積#数学(高校生)#数C
指導講師：
理数個別チャンネル
問題文全文(内容文)：
ベクトルにおける点の存在範囲のコツを解説していきます.
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ベクトルにおける点の存在範囲のコツを解説していきます.
福田の数学〜慶應義塾大学2024年医学部第4問〜空間に浮かぶ四面体の平面による切り口の面積
単元：
#大学入試過去問(数学)#空間ベクトル#空間ベクトル#積分とその応用#面積・体積・長さ・速度#学校別大学入試過去問解説(数学)#慶應義塾大学#数学(高校生)#数C#数Ⅲ
指導講師：
福田次郎
問題文全文(内容文)：
$\Large\boxed{4}$ 座標空間の4点O(0,0,0),A(-3,-1,1),B(2,-2,2),C(3,3,3)を頂点とする四面体OABCの、平面$z$=$t$による切り口を$S_t$とする。
(1)$S_t$は1<$t$<2のとき四角形となり、$t$=1および$t$=2のとき三角形となる。
1<$t$1 となるので、点Eはこの六面体の外にある。
(さ),(し),(す)の選択肢：ABC,ABD,ACD,BCD,OAD,OBD,OCD
(4)1<$t$<2に対して、(3)の六面体を平面$z$=$t$で切った切り口の面積を$U(t)$とすると、$U(t)$は$t$=$\boxed{\ \ (た)\ \ }$(ただし1<$\boxed{\ \ (た)\ \ }$<2)において最大値$\boxed{\ \ (ち)\ \ }$をとる。
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$\Large\boxed{4}$ 座標空間の4点O(0,0,0),A(-3,-1,1),B(2,-2,2),C(3,3,3)を頂点とする四面体OABCの、平面$z$=$t$による切り口を$S_t$とする。
(1)$S_t$は1<$t$<2のとき四角形となり、$t$=1および$t$=2のとき三角形となる。
1<$t$1 となるので、点Eはこの六面体の外にある。
(さ),(し),(す)の選択肢：ABC,ABD,ACD,BCD,OAD,OBD,OCD
(4)1<$t$<2に対して、(3)の六面体を平面$z$=$t$で切った切り口の面積を$U(t)$とすると、$U(t)$は$t$=$\boxed{\ \ (た)\ \ }$(ただし1<$\boxed{\ \ (た)\ \ }$<2)において最大値$\boxed{\ \ (ち)\ \ }$をとる。
【高校数学】ベクトルで表すときのコツ【数学のコツ】
【短時間でポイントチェック!!】三角形の面積(ベクトル)〔現役講師解説、数学〕
単元：
#平面上のベクトル#ベクトルと平面図形、ベクトル方程式#数学(高校生)#数C
指導講師：
3rd School
問題文全文(内容文)：
$\triangle \textrm{OAB}$において、$\vert\overrightarrow{ \textrm{OA}}\vert=3,|\overrightarrow{ \textrm{OB} }| =4,\overrightarrow{ \textrm{OA} }・\overrightarrow{ \textrm{OB} }=6$のとき、$\triangle \textrm{OAB}$の面積$S$は？
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$\triangle \textrm{OAB}$において、$\vert\overrightarrow{ \textrm{OA}}\vert=3,|\overrightarrow{ \textrm{OB} }| =4,\overrightarrow{ \textrm{OA} }・\overrightarrow{ \textrm{OB} }=6$のとき、$\triangle \textrm{OAB}$の面積$S$は？
福田のおもしろ数学152〜2つの図形の面積を同時に2等分する直線が存在する証明
【短時間でポイントチェック!!】ベクトルの内積〔現役講師解説、数学〕
単元：
#平面上のベクトル#平面上のベクトルと内積#数学(高校生)#数C
指導講師：
3rd School
問題文全文(内容文)：
$|\vec{ a }|=2,|\vec{ b }|=3,\vec{ a }\vec{ b }=-3$のとき$P=|\vec{ a }+t\vec{ b }|$を最小にする実数$t$の値とそのときの最小値は？
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$|\vec{ a }|=2,|\vec{ b }|=3,\vec{ a }\vec{ b }=-3$のとき$P=|\vec{ a }+t\vec{ b }|$を最小にする実数$t$の値とそのときの最小値は？
福田の数学〜名古屋大学2024年理系第3問〜空間内の平面上の領域と原点との距離の最小
単元：
#空間ベクトル#空間ベクトル#数学(高校生)#数C
指導講師：
福田次郎
問題文全文(内容文)：
$\Large\boxed{4}$ 座標空間の3点A(3,1,3), B(4,2,2), C(4,0,1)の定める平面を$H$とする。
また、
$\overrightarrow{AP}$=$s\overrightarrow{AB}$+$t\overrightarrow{AC}$ ($s$, $t$は非負の実数)
を満たすすべての点Pからなる領域を$K$とする。
(1)内積$\overrightarrow{AB}・\overrightarrow{AB}$, $\overrightarrow{AC}・\overrightarrow{AC}$, $\overrightarrow{AB}・\overrightarrow{AC}$を求めよ。
(2)原点O(0,0,0)から平面$H$に下ろした垂線の足をQとする。$\overrightarrow{AQ}$を$\overrightarrow{AB}$と$\overrightarrow{AC}$で表せ。
(3)領域$K$上の点Pに対して、線分QP上の点で$\overrightarrow{AR}$=$r\overrightarrow{AC}$ ($r$は非負の実数)を満たす点Rが存在することを示せ。
(4)領域$K$において原点Oからの距離が最小となる点Sの座標を求めよ。
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$\Large\boxed{4}$ 座標空間の3点A(3,1,3), B(4,2,2), C(4,0,1)の定める平面を$H$とする。
また、
$\overrightarrow{AP}$=$s\overrightarrow{AB}$+$t\overrightarrow{AC}$ ($s$, $t$は非負の実数)
を満たすすべての点Pからなる領域を$K$とする。
(1)内積$\overrightarrow{AB}・\overrightarrow{AB}$, $\overrightarrow{AC}・\overrightarrow{AC}$, $\overrightarrow{AB}・\overrightarrow{AC}$を求めよ。
(2)原点O(0,0,0)から平面$H$に下ろした垂線の足をQとする。$\overrightarrow{AQ}$を$\overrightarrow{AB}$と$\overrightarrow{AC}$で表せ。
(3)領域$K$上の点Pに対して、線分QP上の点で$\overrightarrow{AR}$=$r\overrightarrow{AC}$ ($r$は非負の実数)を満たす点Rが存在することを示せ。
(4)領域$K$において原点Oからの距離が最小となる点Sの座標を求めよ。
福田の数学〜名古屋大学2024年理系第2問〜3次方程式の共通解と複素数平面
単元：
#複素数平面#複素数平面#数学(高校生)#数C
指導講師：
福田次郎
問題文全文(内容文)：
$\Large\boxed{2}$ $c$を1より大きい実数とする。また、$i$を虚数単位として、$\alpha$=$\displaystyle\frac{1-i}{\sqrt 2}$ とおく。
複素数$z$に対して、
$P(z)$=$z^3$－$3z^2$+$(c+2)z$－$c$, $Q(z)$=$-\alpha^7z^3$+$3\alpha^6z^2$+$(c+2)\alpha z$－$c$
と定める。
(1)方程式$P(z)$=0を満たす複素数$z$をすべて求め、それらを複素数平面上に図示せよ。
(2)方程式$Q(z)$=0を満たす複素数$z$のうち実部が最大のものを求めよ。
(3)複素数$z$についての2つの方程式$P(z)$=0, $Q(z)$=0が共通解$\beta$を持つとする。そのときの$c$の値と$\beta$を求めよ。
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$\Large\boxed{2}$ $c$を1より大きい実数とする。また、$i$を虚数単位として、$\alpha$=$\displaystyle\frac{1-i}{\sqrt 2}$ とおく。
複素数$z$に対して、
$P(z)$=$z^3$－$3z^2$+$(c+2)z$－$c$, $Q(z)$=$-\alpha^7z^3$+$3\alpha^6z^2$+$(c+2)\alpha z$－$c$
と定める。
(1)方程式$P(z)$=0を満たす複素数$z$をすべて求め、それらを複素数平面上に図示せよ。
(2)方程式$Q(z)$=0を満たす複素数$z$のうち実部が最大のものを求めよ。
(3)複素数$z$についての2つの方程式$P(z)$=0, $Q(z)$=0が共通解$\beta$を持つとする。そのときの$c$の値と$\beta$を求めよ。
【短時間でポイントチェック!!】ベクトルの内積〔現役講師解説、数学〕
単元：
#平面上のベクトル#平面上のベクトルと内積#数学(高校生)#数C
指導講師：
3rd School
問題文全文(内容文)：
$|\vec{ a }|=1,|\vec{ b }|=3,|\vec{ a }-\vec{ b }|=\sqrt{ 13 }$のとき、$\vec{ a }$と$\vec{ b }$のなす角$\theta$は？
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$|\vec{ a }|=1,|\vec{ b }|=3,|\vec{ a }-\vec{ b }|=\sqrt{ 13 }$のとき、$\vec{ a }$と$\vec{ b }$のなす角$\theta$は？
福田の数学〜慶應義塾大学2024年商学部第2問(2)〜ベクトルの列とその絶対値の評価
単元：
#数Ⅱ#大学入試過去問(数学)#平面上のベクトル#指数関数と対数関数#対数関数#数列#平面上のベクトルと内積#漸化式#学校別大学入試過去問解説(数学)#慶應義塾大学#数学(高校生)#数B#数C
指導講師：
福田次郎
問題文全文(内容文)：
$\Large\boxed{2}$ (2)ベクトルの列 $\overrightarrow{a_1}$, $\overrightarrow{a_2}$, ..., $\overrightarrow{a_n}$, ...を条件
$\overrightarrow{a_1}$=(1,0), $\overrightarrow{a_2}$=$\left(\frac{1}{2}, \frac{\sqrt 3}{2}\right)$, $\overrightarrow{a_{n+2}}$=$\displaystyle\frac{\overrightarrow{a_{n+1}}・\overrightarrow{a_n}}{|\overrightarrow{a_n}|^2}\overrightarrow{a_n}$
で定める。このとき$\overrightarrow{a_9}$=$\left(\frac{\boxed{イ}}{\boxed{ウエオ}}, \boxed{カ}\right)$である。また、$|\overrightarrow{a_n}|$<$10^{-25}$を満たす最小の自然数$n$は$\boxed{キク}$である。ただし、必要であれば、$\log_{10}2$=0.301を近似として用いてよい。
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$\Large\boxed{2}$ (2)ベクトルの列 $\overrightarrow{a_1}$, $\overrightarrow{a_2}$, ..., $\overrightarrow{a_n}$, ...を条件
$\overrightarrow{a_1}$=(1,0), $\overrightarrow{a_2}$=$\left(\frac{1}{2}, \frac{\sqrt 3}{2}\right)$, $\overrightarrow{a_{n+2}}$=$\displaystyle\frac{\overrightarrow{a_{n+1}}・\overrightarrow{a_n}}{|\overrightarrow{a_n}|^2}\overrightarrow{a_n}$
で定める。このとき$\overrightarrow{a_9}$=$\left(\frac{\boxed{イ}}{\boxed{ウエオ}}, \boxed{カ}\right)$である。また、$|\overrightarrow{a_n}|$<$10^{-25}$を満たす最小の自然数$n$は$\boxed{キク}$である。ただし、必要であれば、$\log_{10}2$=0.301を近似として用いてよい。
福田の数学〜早稲田大学2024年理工学部第3問〜四面体の内部に出来る八面体の体積
単元：
#大学入試過去問(数学)#空間ベクトル#空間ベクトル#学校別大学入試過去問解説(数学)#早稲田大学#数学(高校生)#数C
指導講師：
福田次郎
問題文全文(内容文)：
$\Large\boxed{3}$ 点O, A, B, Cを頂点とする四面体OABCを考える。辺OA, OB, OCの中点をそれぞれP, Q, Rとし、辺BC, CA, ABの中点をそれぞれS, T, Uとする。
(1)辺PS, QT, RUが1点で交わることを示せ。
(2)$OA^2$+$BC^2$=$OB^2$+$CA^2$=$OC^2$+$AB^2$ のとき、点P, Q, R, S, T, Uが同一球面上にあることを示せ。
(3)(2)において、辺PSが辺OA, BCと直交するとし、辺OA, BCの長さをそれぞれ$a$, $k$とする。点P, Q, R, S, T, Uを頂点とする八面体の体積$V$を$a$と$k$を用いて表せ。
(4)(3)において、$k$=1のとき八面体の体積$V$の最大値を求めよ。
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$\Large\boxed{3}$ 点O, A, B, Cを頂点とする四面体OABCを考える。辺OA, OB, OCの中点をそれぞれP, Q, Rとし、辺BC, CA, ABの中点をそれぞれS, T, Uとする。
(1)辺PS, QT, RUが1点で交わることを示せ。
(2)$OA^2$+$BC^2$=$OB^2$+$CA^2$=$OC^2$+$AB^2$ のとき、点P, Q, R, S, T, Uが同一球面上にあることを示せ。
(3)(2)において、辺PSが辺OA, BCと直交するとし、辺OA, BCの長さをそれぞれ$a$, $k$とする。点P, Q, R, S, T, Uを頂点とする八面体の体積$V$を$a$と$k$を用いて表せ。
(4)(3)において、$k$=1のとき八面体の体積$V$の最大値を求めよ。
【短時間でポイントチェック!!】ベクトルの垂直〔現役講師解説、数学〕
単元：
#平面上のベクトル#平面上のベクトルと内積#ベクトルと平面図形、ベクトル方程式#数学(高校生)#数C
指導講師：
3rd School
問題文全文(内容文)：
2つのベクトル$\vec{ a }=(x-1,3),\vec{ b }=(1,x+1)$が垂直になるような$x$は？
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2つのベクトル$\vec{ a }=(x-1,3),\vec{ b }=(1,x+1)$が垂直になるような$x$は？
福田の数学〜早稲田大学2024年人間科学部第3問〜平面へ下ろした垂線の長さ
単元：
#大学入試過去問(数学)#空間ベクトル#空間ベクトル#学校別大学入試過去問解説(数学)#早稲田大学#数学(高校生)#数C
指導講師：
福田次郎
問題文全文(内容文)：
$\Large\boxed{3}$ 直方体OABC－DEFGにおける各辺の長さは
OA=CB=DE=GF=1
AB=OC=EF=DG=$\sqrt 2$
OD=AE=BF=CG=$\sqrt 3$
である。点Bから3点O, E, Gを含む平面に下ろした垂線の足をHとする。このとき、$\overrightarrow{\textrm{OH}}$=$\displaystyle\frac{\boxed{ケ}}{\boxed{コ}}\overrightarrow{\textrm{OE}}$+$\displaystyle\frac{\boxed{サ}}{\boxed{シ}}\overrightarrow{\textrm{OG}}$ と表すことができ、$|\overrightarrow{\textrm{BH}}|^2$=$\displaystyle\frac{\boxed{ス}}{\boxed{セ}}$ である。
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$\Large\boxed{3}$ 直方体OABC－DEFGにおける各辺の長さは
OA=CB=DE=GF=1
AB=OC=EF=DG=$\sqrt 2$
OD=AE=BF=CG=$\sqrt 3$
である。点Bから3点O, E, Gを含む平面に下ろした垂線の足をHとする。このとき、$\overrightarrow{\textrm{OH}}$=$\displaystyle\frac{\boxed{ケ}}{\boxed{コ}}\overrightarrow{\textrm{OE}}$+$\displaystyle\frac{\boxed{サ}}{\boxed{シ}}\overrightarrow{\textrm{OG}}$ と表すことができ、$|\overrightarrow{\textrm{BH}}|^2$=$\displaystyle\frac{\boxed{ス}}{\boxed{セ}}$ である。
【短時間でポイントチェック!!】ベクトルの平行〔現役講師解説、数学〕
単元：
#平面上のベクトル#平面上のベクトルと内積#数学(高校生)#数C
指導講師：
3rd School
問題文全文(内容文)：
ベクトルの平行を短時間で解くポイント解説動画です
----------------------------------------
次の2つのベクトル$\vec{ a },\vec{ b }$が平行になるように$x$の値を求めよ。
①
$\vec{ a }=(x,-2),\vec{ b }=(2,1)$
②
$\vec{ a }=(-9,x),\vec{ b }=(x,-1)$
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ベクトルの平行を短時間で解くポイント解説動画です
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次の2つのベクトル$\vec{ a },\vec{ b }$が平行になるように$x$の値を求めよ。
①
$\vec{ a }=(x,-2),\vec{ b }=(2,1)$
②
$\vec{ a }=(-9,x),\vec{ b }=(x,-1)$
頭の体操に 四天王寺
単元：
#複素数平面#図形への応用#数学(高校生)#数C
指導講師：
数学を数楽に
問題文全文(内容文)：
$S-T=3\,\rm{cm}^2$
$AP=?$
＊図は動画内参照
四天王寺高等学校
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$S-T=3\,\rm{cm}^2$
$AP=?$
＊図は動画内参照
四天王寺高等学校
東京女子医大 二次方程式
福田の数学〜東北大学2024年理系第4問〜2つの球面の交わりの円
単元：
#空間ベクトル#空間ベクトル#数学(高校生)#数C
指導講師：
福田次郎
問題文全文(内容文)：
$\Large{\boxed{4}}$ $xyz$空間において、点$P_1$(3,-1,1)を中心とした半径$\sqrt 5$の球面$S_1$と、点$P_2$(5,0,-1)を中心とし半径が$\sqrt 2$の球面$S_2$を考える。
(1)線分$P_1P_2$の長さを求めよ。
(2)$S_1$と$S_2$が交わりをもつことを示せ。この交わりは円となる。この円をCとし、その中心を$P_3$とする。Cの半径および中心$P_3$の座標を求めよ。
(3)(2)の円Cに対し、Cを含む平面をHとする。$xy$平面とHの両方に平行で、大きさが1のベクトルを全て求めよ。
(4)点Qが(2)の円C上を動くとき、Qと$xy$平面の距離dの最大値を求めよ。
また、dの最大値を与える点Qの座標を求めよ。
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$\Large{\boxed{4}}$ $xyz$空間において、点$P_1$(3,-1,1)を中心とした半径$\sqrt 5$の球面$S_1$と、点$P_2$(5,0,-1)を中心とし半径が$\sqrt 2$の球面$S_2$を考える。
(1)線分$P_1P_2$の長さを求めよ。
(2)$S_1$と$S_2$が交わりをもつことを示せ。この交わりは円となる。この円をCとし、その中心を$P_3$とする。Cの半径および中心$P_3$の座標を求めよ。
(3)(2)の円Cに対し、Cを含む平面をHとする。$xy$平面とHの両方に平行で、大きさが1のベクトルを全て求めよ。
(4)点Qが(2)の円C上を動くとき、Qと$xy$平面の距離dの最大値を求めよ。
また、dの最大値を与える点Qの座標を求めよ。
福田の数学〜北海道大学2024年理系第4問〜三角形の内心の位置ベクトル
単元：
#平面上のベクトル#ベクトルと平面図形、ベクトル方程式#数学(高校生)#数C
指導講師：
福田次郎
問題文全文(内容文)：
$\Large{\boxed{4}}$ 三角形OABが、|$\overrightarrow{OA}$|=3, |$\overrightarrow{AB}$|=5, $\overrightarrow{OA}・\overrightarrow{OB}$=10 を満たしているとする。
三角形OABの内接円の中心をIとし、この内接円と辺OAの接点をHとする。
(1)辺OBの長さを求めよ。
(2)$\overrightarrow{OI}$を$\overrightarrow{OA}$と$\overrightarrow{OB}$を用いて表せ。
(3)$\overrightarrow{HI}$を$\overrightarrow{OA}$と$\overrightarrow{OB}$を用いて表せ。
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$\Large{\boxed{4}}$ 三角形OABが、|$\overrightarrow{OA}$|=3, |$\overrightarrow{AB}$|=5, $\overrightarrow{OA}・\overrightarrow{OB}$=10 を満たしているとする。
三角形OABの内接円の中心をIとし、この内接円と辺OAの接点をHとする。
(1)辺OBの長さを求めよ。
(2)$\overrightarrow{OI}$を$\overrightarrow{OA}$と$\overrightarrow{OB}$を用いて表せ。
(3)$\overrightarrow{HI}$を$\overrightarrow{OA}$と$\overrightarrow{OB}$を用いて表せ。