東京農工大学
2016年 理系 第1問
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![Oを原点とする座標空間に4点A(1,-2,-2),B(-1,-4,0),C(2,2,-4),D(2,4,-4)をとる.また,線分ABをt:(1+t)に外分する点をP,線分OBを3:2に外分する点をQとおく.ただし,tは正の実数とする.次の問いに答えよ.(1)ベクトルベクトルOPの成分をtを用いて表せ.(2)ベクトルABとベクトルCPが垂直であるとき,tの値を求めよ.(3)実数r,sについてベクトルDP=rベクトルDC+sベクトルDQが成り立つとする.このとき,r,s,tの値を求めよ.(4)tが(3)で求めた値のとき,直線DPと直線CQの交点の座標を求めよ.(5)△CDPの面積をS(t)とする.S(t)の最小値を求めよ.また,そのときのtの値を求めよ.](./thumb/186/2349/2016_1.png)
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$\mathrm{O}$を原点とする座標空間に$4$点$\mathrm{A}(1,\ -2,\ -2)$,$\mathrm{B}(-1,\ -4,\ 0)$,$\mathrm{C}(2,\ 2,\ -4)$,$\mathrm{D}(2,\ 4,\ -4)$をとる.また,線分$\mathrm{AB}$を$t:(1+t)$に外分する点を$\mathrm{P}$,線分$\mathrm{OB}$を$3:2$に外分する点を$\mathrm{Q}$とおく.ただし,$t$は正の実数とする.次の問いに答えよ.
(1) ベクトル$\overrightarrow{\mathrm{OP}}$の成分を$t$を用いて表せ.
(2) $\overrightarrow{\mathrm{AB}}$と$\overrightarrow{\mathrm{CP}}$が垂直であるとき,$t$の値を求めよ.
(3) 実数$r,\ s$について$\overrightarrow{\mathrm{DP}}=r \overrightarrow{\mathrm{DC}}+s \overrightarrow{\mathrm{DQ}}$が成り立つとする.このとき,$r,\ s,\ t$の値を求めよ.
(4) $t$が$(3)$で求めた値のとき,直線$\mathrm{DP}$と直線$\mathrm{CQ}$の交点の座標を求めよ.
(5) $\triangle \mathrm{CDP}$の面積を$S(t)$とする.$S(t)$の最小値を求めよ.また,そのときの$t$の値を求めよ.
(1) ベクトル$\overrightarrow{\mathrm{OP}}$の成分を$t$を用いて表せ.
(2) $\overrightarrow{\mathrm{AB}}$と$\overrightarrow{\mathrm{CP}}$が垂直であるとき,$t$の値を求めよ.
(3) 実数$r,\ s$について$\overrightarrow{\mathrm{DP}}=r \overrightarrow{\mathrm{DC}}+s \overrightarrow{\mathrm{DQ}}$が成り立つとする.このとき,$r,\ s,\ t$の値を求めよ.
(4) $t$が$(3)$で求めた値のとき,直線$\mathrm{DP}$と直線$\mathrm{CQ}$の交点の座標を求めよ.
(5) $\triangle \mathrm{CDP}$の面積を$S(t)$とする.$S(t)$の最小値を求めよ.また,そのときの$t$の値を求めよ.
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