• ベストアンサー
※ ChatGPTを利用し、要約された質問です(原文:空間ベクトル)

解法不明の方程式を解く方法とは?

kony0の回答

  • kony0
  • ベストアンサー率36% (175/474)
回答No.6

文字の多さに圧倒されて、なにをするべきか見失っているようです・・・ 空間の座標における直線の式は (x-□)/■=(y-□)/■=(z-□)/■ という形が一般形で、点(□,□,□)をとおり、ベクトル(■,■,■)に平行な直線をあらわします。このベクトル(■,■,■)を「方向ベクトル」と呼びます。 (1)のx+1=(y-1)/a=zについては、 (x-(-1))/1 = (y-1)/a = (z-0)/1 という形になるので、(1)の直線は、点(-1,1,0)を通り、ベクトル(1,a,1)に平行な直線であると言えるわけです。 (2)の-x+1=y+b=(z-1)/2は、 -x+1=-(x-1)であることに注意すると、 (x-1)/(-1)=(y-(-b))/1=(z-1)/2 と式変形をすればOK。 あとは、「座標の問題→角度は内積で捉える」という重要な鉄則に従い、内積を計算するだけですね。

関連するQ&A

  • 空間ベクトルなのですが・・・

    1. 3点、A(2,5,1)、B(0,3,7)、C(6,0,4)があ    り、点Dを選び、四角形ABCDが平行四辺形にしたいのですが、    Dの座標をどのように設定したらいいのでしょうか? 2.次の三点が一直線上にあるように定数、a,bの値を定めよ。   (-3,2,-1)、(2,-5,3)、(a,b,-5) 3.aベクトル=(-2,-1,3)、bベクトル=(1,3,2)   のとき、次の2式を同時に満たすベクトル、   xベクトル、yベクトルの成分を求めよ。   3x+y=a,7x+3y=b (ベクトル記号“→”は省略してます) ご回答の方、お願い致します。 **************** 4.平面ax+2y-z=6と次の方程式で   あらわされる直線が平行となるように定数aの値を定めよ。   x=1-t,y=-1+5t,z=4+7t   この問題については、自分、法線ベクトルを用いてやったら、できたのですが、なぜ、平行なのに、法線ベクトルを使うのでしょうか? よくわかりません、教えてください。

  • 空間ベクトルの問題ですが、教えてください。

    空間ベクトルの問題ですが、教えてください。 問題  次の平行な2直線を含む平面の方程式を求めよ。     (X-1)/3=(Y+2)/4=(Z+3)/-5     (X+1)/3= Y/4=(Z-1)/-5  解答は  13X-Y+7Z=-5  となっているのですが      解き方が分かりません。      分かり易く教えてくださる方いましたら      よろしくお願いします。

  • ベクトル空間(大学レベル)

    3次元ベクトル空間において、平面 P : x-y+z+1=0 と直線 L : 2(x-1)=-y=-z を考える。 (1)平面を張る2つの線形独立なベクトルa1,a2, 直線を張るベクトルa3を求めよ。 (2)任意の点を直線Lと平行に平面P上へ射影する線形変換を表す行列Aを求めよ。 (3)任意の点を平面Pと平行に直線L上へ射影する線形変換を表す行列Bを求めよ。 (1)はa1=(1,1,0) a2=(1,0,1) a3=(1,-2,-2) と解がでたのですが(2)と(3)が分かりませんでした。 解が分かる方は解法を教えて頂きたいです。

  • 空間ベクトル

    学校で空間ベクトルのところを勉強していて、今空間における2直線の共通垂線を考えています。 直線がx-a/l=y-b/m=z-c/nの形をしていたので、いろいろ試してみたのですがどうしても2直線の垂線が異なってしまいます。 垂線がHesseの標準形になると思うのですが、どうしてもわかりません。 今解いている問題は、 x-1/4=y-2/1=z/2 x-4/5=y+3/2=z+5/-2 です。 答えは自分で考えたいので、解き方のヒントを誰かお願いします。

  • 方向ベクトル

    x+1=(y-1)/a=z (1) -x+1=y+b=(z-1)/2 (2) を方向ベクトルに直すと u=(1,a,1) v=(-1,1,2) ですが、それがわかりません。 >(x-a)/p=(y-b)/q=(z-c)/r をみくらべたのですがよくわかりません。 おしえてください

  • ベクトルの問題です

    空間の点Pから平面x+y-z=0に垂線を下し、その足をMとしPMの延長上にPM=MQとなる点Qをとる。 点Pが直線x=y+1=z-1の上を動くとき、点Qの描く図形の方程式を求めよ <教科書の回答> P(x、y、z)、 Q(X.Y,Z)とおくと Pは直線上の点であるから x=y+1=z-1 。。。。。(A) PQ→は平面の法泉ベクトルの一つだから、 (X-x、Y-y、Z-z)=K(1,1、-1)。。。(B) PQの中点( (X+x) / 2 , (Y+y)/2、 (Z+z) /2 )が平面上にあるから、 (X+x) /2 + (Y + y) /2 (-Z+z) /2 =0 ∴X+Y-Z+x+y-z=0。。。。。(C) (A)(B)(C)からx、y、z、kを消去すれば良い X,Y,Zをx、y、zに書き換えて x=y+1=(z+7)/5 質問です、 法線ベクトルについては理解してるつもりですので、 Bについては理解できました。 Aでは、Pは直線状の点、 Bでは、PQが垂線なので、法線ベクトルでもいいではないか?と考えて、x+y-zの法線ベクトルを1.1.-1とおいて外にKを置けば =(X-x、Y-y,Z-z)のイコールの関係になるのはわかりました。 Cは、PQの中点の公式より、中点の座標を求めてます。 その後、なぜだか?X+x/2 + Y+y/2 ーZ+z/2 =0とzの項ではマイナスとなっていて、(たぶんx+y-z=0に代入したと思うのですが) そこから得たこのCとは何か不明です、またなぜPQの中点をx+y-zに 代入する必要があるのですか?>_<?? 最後は なぜ、この題意の点Pが直線x=y+1=z-1 の上を動くとき点Qの描く図形の方程式を求める際に、 このA,B,Cを使って、消去すれば題意の求めてる回答が得られるのでしょうか??なぜ、これらをあわせると回答が得られるのかわかりませんでした。 どなたか教えて下さい、宜しくお願いします!!>_<!!

  • 空間ベクトルがわかりません

    原点Oとする座標空間において、xy平面上の点A、Bおよびz軸上の点Cがある。ただし、4点O、A、B、Cはすべて異なる点とする。線分OAを2:1に内分する点をP、線分CPを1:3に内分する点をQとする。 また、OAベクトル=aベクトル OBベクトル=bベクトル OCベクトル=cベクトルとする。 (1) △ABCの重心をGとするとき、直線QGのベクトルを方程式をaベクトル、bベクトル、cベクトルを用いて表してください。 (2) 直線QGがxy平面と交わる点の位置ベクトルをaベクトルとbベクトルを用いてあらわしてください。 わかるかた教えてください。お願いします。

  • 3次元ユークリッド空間内の直線

    3次元ユークリッド空間内の直線 連立1次方程式 y-2z=1 2x+2y+az=b 4x+3y=b 2x+y+z=c a,b,cは実数とします。 Q 方程式の解の全体が3次元ユークリッド空間内の直線になっているとき a,b,cの間に成り立つ関係を述べよ。 またその直線を表す方程式を求めよ 全然わかりません。 解の全体が3次元ユークリッド空間内の直線になるとは どのような状態のことなんでしょうか? よろしくお願いします

  • 線形代数の空間ベクトルの問題です。判る方教えてください。

    線形代数の空間ベクトルの問題です。判る方教えてください。 (問題) 点(-1, 4, 7 )を通り、次の方程式で表される直線に平行な直線の方程式を求めよ。      X =1+2t,  Y = -1 + t, Z = 2 - 3t   答えは  (X+1)/ 2 = (Y-4)/1 = (Z-7)/-3    となっていますが、どうやって導き出すのか分かりません。    どなたか分かり易く教えてください。        

  • ベクトルの問題です 

    空間において、二点P.Qは直線l;2x=y=zと直角に交わる直線上あって、直線PQはlによって常に1:2の比に内分されているとする。Pが平面5x+2y-z=1の上を動くとき、Qが描く図形の方程式を求めよ。 解答 直線l;2x=y=zの方向ベクトルはl→=(1.2.2)である。 ア.P(x、y、z)、Q(X,Y,Z)とするとき PQ→がl→に垂直であるから、 l→・PQ→=(X-x)+2(Y-y)+2(Z-z)=0 ..(A) イ.線分PQを1:2に内分する点Rは ( (2x+X)/3 , (2y+Y)/3 , (2z+Z)/3 ) であり、これがl上にあるから 2(2x+X)=2y+Y=2z+Z.......(B) ウ.Pは平面 5x+2y-z=1上にあるから 5x+2y-z=1......(C) 以上からx、y、zを消去すればよい。 (B)から y=2x+X-Y/2、z=2x+X-Z/2 これは(A)、(C)に代入して整理すると、それぞれ -3x-X+Y+Z=0 .....(D) 14x+2X-2Y+Z=2 ......(E) D×14+E×3    -8X+8Y+17Z=6 よって、点Q(X,Y,Z)のえがく図形は、平面 8x-8y-17z+6=0 である。 質問1:直線l;2x=y=zの方向ベクトルがなぜ、(1.2.2)なのですか?確か係数の部分が方向ベクトルに成ると学んだ気がするのですが、そうすると(2.1.1)と考えましたけど>_<?? 質問2:線分PQを1:2に内分する点Rは2x+X/3 etc.. となってましたが、分母が3になるのは、1:2で3と見てるからだと思いますが、なぜ分子が2x+Xetc..となってるのでしょうか? どなたか教えてください、宜しくお願いします!!