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兵庫県立大学 公立 兵庫県立大学 2013年 第4問
地球を半径$1$の完全な球と仮定し,その球面を$S$と表す.また,地球の中心$\mathrm{O}$,そして,$S$上の,北緯$30^\circ$東経$60^\circ$の点$\mathrm{A}$,および,南緯$30^\circ$西経$60^\circ$の点$\mathrm{B}$の$3$点を含む平面を$\alpha$とする.このとき,次の問に答えなさい.

(1)点$\mathrm{P}$,$\mathrm{Q}$を,赤道上にあり,それぞれ,東経$0^\circ$,東経$90^\circ$の点とする.また,北極点を点$\mathrm{R}$とする.そこで,原点が地球の中心$\mathrm{O}$であり,さらに,点$\mathrm{P}$が$(1,\ 0,\ 0)$,点$\mathrm{Q}$が$(0,\ 1,\ 0)$,そして,点$\mathrm{R}$が$(0,\ 0,\ 1)$と表される空間座標を考える.このとき,点$\mathrm{A}$,$\mathrm{B}$の座標をそれぞれ求めなさい.
(2)地球表面$S$上の東経が$135^\circ$の点で,平面$\alpha$上にあるものの緯度$\theta (-90^\circ \leqq \theta \leqq 90^\circ)$に対して,$\tan \theta$を求めなさい.ただし,北極点の緯度は$90^\circ$,南極点の緯度は$-90^\circ$とする.
慶應義塾大学 私立 慶應義塾大学 2012年 第1問
半径$1$の球が平面の上に接している.平面との接点を$\mathrm{O}$とし,$\mathrm{O}$を球の南極点とみなしたときの球の北極点を$\mathrm{N}$とする.平面上に点$\mathrm{A}$を$\mathrm{OA}=3$となるようにとる.また点$\mathrm{B}$を$\mathrm{OB}=4$であり,直線$\mathrm{OA}$と直線$\mathrm{OB}$が直交するようにとる.\\
\quad 点$\mathrm{N}$と平面上の点$\mathrm{P}$を結ぶ直線が球面と交わる$2$点の内,$\mathrm{N}$と異なる点を$\mathrm{P}^{\prime}$とする.このとき$\mathrm{N}$と$\mathrm{A}^{\prime}$,$\mathrm{B}^{\prime}$の距離はそれぞれ
\[ \mathrm{NA}^{\prime}= \frac{[$1$][$2$]}{\sqrt{[$3$][$4$]}},\quad \text{NB}^{\prime}=\frac{[$5$][$6$]}{\sqrt{[$7$][$8$]}} \]
である.点$\mathrm{P}$が直線$\mathrm{AB}$上を動くとき,$\mathrm{P}^{\prime}$は直径
\[ \frac{[$9$][$10$]}{\sqrt{[$11$][$12$]}} \]
の円を動く.
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