高校数学 公式・解法ノート
差がつく

ベクトル方程式(直線・円)

着眼点直線は「通る点+方向」か「通る点+法線」、円は「中心からの距離一定」。

  • 点Aを通り方向 \vec d:\vec p=\vec a+t\vec d
  • 点Aを通り法線 \vec n=(a,b):\vec n\cdot(\vec p-\vec a)=0 → a(x-x_1)+b(y-y_1)=0
  • 中心C、半径 r の円:|\vec p-\vec c|=r
  • ABを直径とする円:(\vec p-\vec a)\cdot(\vec p-\vec b)=0
例題
1
点 (1,2) を通り、\vec n=(3,-1) に垂直な直線の方程式を求めよ。
解答
3(x-1)-1\cdot(y-2)=0 より 3x-y-1=0
2
|3\vec p-\vec a-2\vec b|=6 はどんな図形を表すか(A, B は定点)。
解答
3で割って \left|\vec p-\frac{\vec a+2\vec b}{3}\right|=2答え:線分ABを 2:1 に内分する点を中心とする半径2の円
注意|3\vec p-\cdots|=6 を3で割るとき、右辺も3で割るのを忘れない。

「ベクトル」の項目

  1. 成分・大きさ・平行条件必須
  2. 内積の定義と成分表示・なす角必須
  3. 垂直条件必須
  4. 三角形の面積必須
  5. 内分点・外分点・重心必須
  6. 交点の位置ベクトル(2通りに表して係数比較)必須
  7. 内積で長さ・角を求める(| |² を展開)必須
  8. 垂線の足の位置ベクトル差がつく
  9. 終点の存在範囲(s a+t b の係数条件)差がつく
  10. ベクトル方程式(直線・円)差がつく
  11. 空間ベクトルの成分・内積必須
  12. 4点が同一平面上・直線と平面の交点差がつく
  13. 空間の直線・球面差がつく
  14. 平面の方程式・点と平面の距離不要

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