高校数学 公式・解法ノート
必須

垂直条件

着眼点「垂直」と書いてあったら即「内積 = 0」の式を立てる。

\vec a\perp\vec b \iff \vec a\cdot\vec b=0\quad(\vec a,\vec b\ne\vec0)
例題
1
\vec a=(2,1),\ \vec b=(x,-4) が垂直になる x を求めよ。
解答
2x+1\cdot(-4)=0 より x=2
2
|\vec a|=1,\ |\vec b|=2、なす角 60^\circ のとき、\vec a+t\vec b と \vec a が垂直になる t を求めよ。
解答
\vec a\cdot\vec b=1\cdot2\cdot\cos60^\circ=1。(\vec a+t\vec b)\cdot\vec a=|\vec a|^2+t\,\vec a\cdot\vec b=1+t=0答え t=-1
確認問題
1
\vec a=(3,4) に垂直な単位ベクトルは?
答え
\pm\left(\frac45,\,-\frac35\right)((4,-3) が垂直、大きさ5で割る)

「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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