ベクトルは、2022年の新課程から数学Cに移行しました。
高校数学におけるベクトルの最大の利点は「空間に強い」ことである。
ベクトルは、高次元になっても式の形や条件が変わらない。よって、平面ベクトルの基本がしっかり習得できているならば、空間ベクトルの問題はほぼ同じように解くことができる。
一方で、平面と空間で異なるポイントもいくつか存在する。当然、試験で問われやすいのはその部分である。そうでなければ、わざわざ空間の問題にして問う意味がない。平面と空間で何が同じで何が違うのかに留意しながら学習を進めていくことになる。
当カテゴリでは、平面ベクトルの最低限の基本が出来ていることを前提として、空間ベクトル特有の問題を中心に扱うことにする。
また、発展的な内容である空間の方程式についても取り扱う。難関大学を目指す学生は学習しておくべきである。
空間の方程式は、空間に強いベクトルを利用する必要がある。よって、ベクトルの学習が1通り完了済みであることが前提である。
また、空間の方程式は平面の方程式を拡張したものであり、考え方は数Ⅱの図形と方程式分野と共通している部分も多い。平面との共通点・相違点に注意しながら学習を進めることになる。
空間図形を方程式で扱うことには、ベクトルよりも直感的にわかりやすく、ゴリ押しの計算で正解にたどり着けるというメリットがある。特に、座標が与えられた空間図形の問題に対してはベクトル以上の強さを発揮できることが少なくない。
当カテゴリでは、空間の直線・平面・球の方程式に関するパターンを網羅する。
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当カテゴリ内記事一覧
- 空間の対称点の座標、2点間の距離、三角形の形状、定点から等距離にある点の座標
- 平面ベクトルと空間ベクトルの基本事項比較
- 平行六面体と空間ベクトルの演算
- 2つのベクトルに垂直な単位ベクトル
- aPA+bPB+cPC+dPD=0を満たす点Pの位置と四面体の体積比
- 共面条件(4点が同一平面上にある条件)(空間ベクトル最重要事項)
- ベクトルによる四面体の有名性質の証明
- 平面と直線の交点の位置ベクトル(空間ベクトル最重要問題)
- 平面に下ろした垂線の足と四面体の体積(直線と平面の垂直条件)
- 平面に関する対称点の位置ベクトル
- ベクトルの外積(裏技)による法線ベクトル・空間の三角形の面積・平行六面体の体積・四面体の体積
- 空間における直線と平面の方程式(座標軸に垂直)
- 空間における直線の方程式 (x-x₀)/l=(y-y₀)/m=(z-z₀)/n
- 空間における平面の方程式 ax+by+cz+d=0
- 空間の点と平面の距離の公式の証明、平行な2平面の距離
- ねじれの位置にある2直線間の最短距離(共通垂線)
- 空間の2直線、2平面、直線と平面のなす角
- 定直線を含む平面と2平面の交線を含む平面の方程式(平面束)
- 空間の球面の方程式 (x-a)²+(y-b)²+(z-c)²=r²
- 2つの球面の交線と交線を含む平面の方程式(球面束)
- 空間の球面と平面の交線
- 空間の球の接平面の方程式 x₀x+y₀y+z₀z=r²