• ベストアンサー
※ ChatGPTを利用し、要約された質問です(原文:空間内の角の最小値)

立方体の角の最小値と要約文の取得

mister_moonlightの回答

  • ベストアンサー
回答No.7

>上の式も私は文系なのでcosでの合成は今習っていないのです; 私も文系だが、cosの合成なんか教科書でやったよ。 それとも、今やらないんだろうか? >このαの範囲はどうやって出すんでしょうか・・・ √2sinθ+cosθ=√3(cosθ*1/3+sinθ*√2/3)=√3cos(θ-α) つまり、cosα=1/3、sinα=√2/3. cosαもsinαも正になるのは、第1象限、つまり 0<α<π/2 >この場合sinでの合成になってしまうのですが、そうすると解答の方針はがらっと変わってしまいますか?それともmister_moonlightさんの回答してくださった解答の方針のまま答えまで辿り着けますか? 私の方針でもたどり着けるが、cosに比べると少々面倒になる。 sinxは 0<x<π/2 の範囲では、0に近づくほどに値は小さくなるから、今度は最小値を求める事になる。 そのまま合成でやる方法もあるが、No・4で示した方法が解りやすいし、良いだろう。 cosθ=y、sinθ=x とすると、x^2+y^2=1、0≦x<1、0<y≦1 ‥‥(1) cosθ+√2sinθ=y+√2*x=k ‥‥(2)とする。 (1)をxy平面上に図示すると、円:x^2+y^2=1 の 0≦x<1、0<y≦1 の部分。 そこで、直線:y=-√2*x+kを動かすと、kの最小値を求めると良い。 それは、直線:y=-√2*x+k は傾きが-√2の直線だから、点(0、1)を通るときに最小になる。 よつて、k≧1 であるから、sin∠EOP=(1/2)*(cosθ+√2sinθ)=(1/2)*(y+√2*x)≧1/2 つまり、sin∠EOP≧1/2であるから、∠EOP≧π/6となる。

関連するQ&A

  • 数学の問題(図形量の最大最小)

    (問題) 動点Pは、原点を中心とし半径1の円周上を時刻t=0のときに点(1,0)を出発し、正の向きに一定の速度で動き、1秒間で円周を2周する。また動点Qは、点(4,0)を中心とし、半径2の円周上を、時刻t=0のときに点(4,2)を出発し、正の向きに一定の速度で動き、1秒間で円周を1周する。時間0≦t≦1(秒)で考えるとき、2点P,Qの距離の最大値、最小値を求めなさい。 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ (解答) A(4,0) B(1,0) C(4.2)とする 1秒間でPは4π Qは4π進むことから、 t秒後のP,Qの回転角をそれぞれα、θ とおくと、 ⌒BP=α ⌒CQ=2θ α:2θ=4π:4π=1:1 ∴α=2θ 0≦t≦1より 0≦θ≦2π よってベクトルOP=(cos2θ、sin2θ) ベクトルOQ=ベクトルOA+ベクトルAQ       =(4,0)+(2cos(θ+π/2)、2sin(θ+π/2)) =(4-2sinθ,2cosθ) であるから、PQ二乗=(4-2sinθーcos2θ)二乗+(2cosθ-sin2θ)二乗            =16sin二乗θ-20sinθ+13 sinθ=uとおくと-1≦u≦1であり、‥‥‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ この解答で回転角を設定している場面がわかりません、1秒間でPは4π、Qは2π移動するのではないか?と思い、だから⌒BPと⌒CPの比が変わるのかなあと思って、比の値を変えようとしてみましたが、うまく行きません、 だから、この解答で合っているのかなと思うのですが、 合っているのならば、最初の方の回転角の設定はどういうふうに考えればよいのでしょうか教えてください。

  • 空間ベクトルの問題を教えてください。

    座標空間に正四面体OABCがあり、O(0,0,0)、A(4,0,0)、B(2,2√2,-2)、C(2,2√2,2) ベクトルBCはxy平面に垂直である。 (1)線分OCをt:1-tに内分する点をP,線分BAを3:1に内分する点をQとする。∠PBQ=θとおくとき、cosθの最大値とそのときのtの値を求めよ。 (2)線分PQの長さをの最小値を求めよ。

  • 二つの円上の点に関する最大最小問題

    平面上の2点(0,0),(3,0)を中心とする半径2の円をC1,C2とする。P1,P2はそれぞれC1,C2上を(2cosθ,2sinθ),(5,0)から出発し、毎秒1radの割合で反時計回りに動く動点とする。ただし0≦θ<2πとする。 問 θを固定したとき、P1P2の最大値L(θ)と最小値l(θ)を求めよ。 という問題です。 まずは2点間の距離公式で (P1P2)^2=(x座標の差)^2+(y座標の差)^2 として入っていけばよいと思うのですが、計算していって、 17+4cost-12cos(θ+t) となってこれ以上進めませんでした。数(3)の問題集にあったものなので微分がからんでくると思うのですが...それ以前にこの計算結果が間違っていては論外ですよね。ちなみに答えは最大値4sin(θ/2)+3となっていました。(最小値は4sin(θ/2)+3に絶対値がついたものです) 解き方についてアドバイスお願いいたします。

  • 空間ベクトル

    空間ベクトル 点A(3,1,2)、B(1,2,1)とxy平面上に動点Pがある。このとき、AP+PBの最小値を求めよ。 という問題の解き方を教えていただきたいです。 解説よろしくお願いします。

  • この問題が解けません(オイラー角)

    (1)        2    2   -1 P=1/3   2   -1   2       1   -2   -2 より定まる R^3 上の回転移動の回転軸を求めよ. (2)      (2√3-√6)/4  (6+√2)/4   √2/2 Q=1/2  (2+3√2)/4  (2√3-√6)/4  -√6/2 のテイラー角を求める。       -√6/2      √2/2      -√2 行列Pとベクトルe を以下のように定める   cosθ 0  sinθ P=   0  1  0   -sinθ 0  cosθ cosθ -sinθ 0 sinθ cosθ 0   0   0   1  cosθ 0  sinθ     0  1   0  -sinθ 0  cosθ (ここまでが行列Pです)   0 e=0   1 Pe3 と ^te3P を求めよ.(解き方だけでもご教授ください)

  • 空間ベクトルの問題です

    3点 O(0, 0, 0)、A(2, 0, 0)、B(-1, 2, -2)の定める平面上で∠AOBを二等分する直線をlとする。 このとき、|PB↓| / |PA↓| = t とする。点Pが直線l上を動く時、tの最大値、最小値を求めよ。 (PBベクトルをPB↓、PAベクトルをPA↓と表記します) よろしくお願いしますm(._.)m

  • 空間ベクトルの問題です。

    正四面体OABCにおいて、OAを4:3に内分する点をP、BC5:3を内分する点をQとするとき、COS∠POQの値を求めよ。ベクトルの問題でした。答えは1/7で良いでしょうか。

  • 至急解答願います!! 数学のベクトルです。

    数学の問題を教えてください… 0<θ<π/2とする。座標平面上に4点A(1,0), B(cosθ,sinθ),C(cos2θ,sin2θ),D(cos3θ,sin3θ)をとり、ベクトルa=ベクトルOA,ベクトルb=ベクトルOB,t=cosθとおく。(1)ベクトルOC,ベクトルODをベクトルa,ベクトルbおよびtを用いて表せ。 (2)2直線AB,CDの交点をEとするとき、ベクトルOEを、ベクトルa,ベクトルb,およびtを用いて表せ。 (3)ベクトルOEの大きさをtを用いて表せ。 の三問です。 出来るだけ早めにお願いします ⤵

  • ベクトル 回転 なす角

    座標空間の原点をOとし、点Q(cosα、0、sinα)|α|<π/4が与えられている。長さ1のベクトルOPはz軸の正の方向と角π/4を保ちながら一定の速さで回転し、時間2πで1まわりしている。点Pが1回転する間に2つのベクトルOPとOQのなす角がπ/2より小さくなる時間の長さは4π/3である。このとき点Qの座標を求めよ。 この問題を解いているのですが、Pの座標を(cosβ、sinβ、1/√2)とおけるでしょうか? 「2つのベクトルOPとOQのなす角がπ/2より小さくなる時間の長さは4π/3である」 というのはcosθ=ベクトルOP・OQで、β=4π/3のときにcosθ<0 ということなのでしょうか? このようにやってみても、Qの座標が出てこなくて困っています。 回答いただければありがたいです。 よろしくお願いします

  • 最大値・最小値の問題(三角比)

    次の関数の最大値・最小値およびその時のθの値を求めよ y=sin^4θ+cos^4θ(0°≦θ≦180°) 自分はcos^2=tとおいてy=2t^2ー2t+1とやって 平方完成して-1≦cosθ≦1の範囲で考えてt=1/2の時、最小値1/2になってt=-1の時に最大値5になったのですが、解答を見たらsin^2θ =tと置いていて、最小値は合ってたのですが、最大値がt=0、1の時最大値1になってて、計算ミスしたのかなぁと思って計算しなおしたのですが何度やってもt=-1の時に最大値5になってしまうのですが、ただの計算ミスなのでしょうか?後、解答ではt=0となるのはsin^2θ=0から θ=0°180°、t=1となるのは sin^2θ=1から θ=90°t=1/2となるのは・・・・・となっていたのですが、t=0の時、sinθ=0だとθ=0°180°、t=1の時 sinθ=1だと θ=90°・・・となるのは納得できるのですが、なぜsinが2乗されていてもθが同じなのでしょうか? 長々と長文すみません。