マーク方式の数学の問題を作ってみた。

仕事や趣味で数学の問題を解いています。その解いた問題や他に作った問題をマーク方式の問題にして出題しながら日常をつぶやきます。

ベクトルの問題ver.20220613

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解いた数学の問題をマーク方式にして公表するブログです!管理人のRedchopperです!よろしくお願いします!

今週は教員採用試験で出題された総合問題です。

今回は平行六面体の体積を求める問題です。

今回の問題について

難易度は☆☆☆です。

ベクトルの外積を使うと容易に解けますが、今回は高等学校学習指導要領の範囲内で考えます。

難易度表記については以下の記事をご参照ください。

red-red-chopper-mathmatics.hatenablog.com

今回の問題の解説

(1)平行四辺形の面積は(底辺)×(高さ)で求めますが、底辺と高さの関係は垂直であることです。

したがって、 \overrightarrow{OA} \overrightarrow{OB}を2辺とする平行四辺形の面積は

 |\overrightarrow{OA}|\times |\overrightarrow{OB}|\times \sin{\angle AOB}

で求めることができます。

(2)  \overrightarrow{OA} \overrightarrow{OB}を2辺とする平行四辺形と垂直なベクトルの1つとして \vec{e}=(x,y,1)をとります。

 OA \vec{e}かつ OB \vec{e}ですので、このことから x yの値を求めます。

平行六面体の高さは \overrightarrow{OC} \vec{e}のなす角を \theta とすると |\overrightarrow{OC}|\cos{\theta }となりますので、平行六面体の体積は

 \left( |\overrightarrow{OA}|\times |\overrightarrow{OB}|\times \sin{\angle AOB}\right) \times |\overrightarrow{OC}|\times \cos{\theta }

で求めることができます。

いかがだったでしょうか?

少し手間がかかりますが、高校で習う知識で解くことができました。

少ない知識で解くことができる問題というのはたくさんあります。

ですが、その分計算が多くなったり、ノートなどに書くスペースが増えてしまします。

多い知識でノートを節約するか少ない知識でノートをたくさん使うかどちらがいいのでしょうか?と考えてしまいますね。

 

それでは!またのお越しをお待ちしております!(^^)/

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