2013年11月16日土曜日

計算ミス対策(30)ベクトルを分解する道を視線でたどる




<図形問題の計算の仕方の工夫>
・ベクトルを分解する道を視線でたどって式を書く。
・設問中に書いてある式であっても自分の手で書く。


数ⅡBの【大問4】です。


この問題を解くために、先ず、以下の図を描きます。
その図を見てベクトルをあらわす式を書きますが、以下のようにベクトルAEを分解する道AOEを視線でたどります。

 そして、道AOの向きがベクトルaと逆方向に進むことを確認してベクトルaにはマイナスを付けて式を書くようにします。
 こうすることで、思い込みによりベクトルaの符号をプラスにして式を書いてしまうミスを防げます。

 ベクトルDBも同様に、ベクトルを分解する道DABを視線でたどります。
 そして道DAの向きがベクトルaと同じ方向に進むことを確認してベクトルaにはプラスを付けて式を書くようにします。

こうして、以下の式を書きます。 

ここで、ベクトルAEの式は設問中に記載されていますが、同じ式であっても自分の手でこの式を書いておきます。
 自分の手で書く理由は、視線が計算をたどる際に、視線は自動的に自分で書いた式をたどり、設問に記載された式は無視します。そのため、視線が無視しないために、必要な式は自分の手で書いておく必要があります。 




先ずθの範囲を計算する前に、先行検算として、下図のように図を描いて、
①: θの下限を概算して、
θ≧π/3
くらいに、θの下限の値の見当をつけます。θの計算結果はこの値に近くなければなりません。

次に、上図のように図を描いて、
②: θの上限を概算して、
θ≦2π/3
くらいに、θの上限の値の見当をつけます。θの計算結果はこの値に近くなければなりません。




問題が新しくなりましたので、新たな図を書き加えます。
ここで、
というふうに、「ベクトルOFが云々」と書いてありますが、このベクトルOFは直ぐ分かるわけでは無く、
これは、(お待ちかねの)ベクトル方程式を解いてベクトルOFを求めよ、という問題です。

そういう問題であることが分かったので、ここでは、ベクトル方程式の別解として、
水平線DBに垂直なベクトルへの射影の長さ(高さ)を利用して、
EF:FAを先に求めて、
その結果を使ってベクトルOFを計算することにします。

先ずは、t=1/2と求まった結果を反映した新しい図を描きます。



(解答おわり)

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