共通テスト(数学) 過去問
令和7年度(2025年度)追・試験
問82 (数学Ⅱ・数学B(第6問) 問4)

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問題

共通テスト(数学)試験 令和7年度(2025年度)追・試験 問82(数学Ⅱ・数学B(第6問) 問4) (訂正依頼・報告はこちら)

以下、( ケ ),( コ ),( サシ )にあてはまるものを一つ選べ。

Oを原点とする座標空間に、2点A(0,−3,1),B(1,0,3)がある。Mを空間内の点とし、点Mを通り、直線OBと平行な直線をlとする。直線OAと直線lが交わるかどうかを考えよう。
問題文の画像
  • ケ:0  コ:1  サシ:−1
  • ケ:0  コ:3  サシ:−1
  • ケ:1  コ:1  サシ:−2
  • ケ:1  コ:3  サシ:−2

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この過去問の解説 (3件)

01

(ベクトルaは→aと表記します。)
 

空欄(ア)

位置関係は上の図のようになります。
→OQ=→OM+→MQ

=→m+t→b

図を用いずに解く場合は、→MQをO起点で分解します。
→MQ=t→b
→OQ-→OM=t→b

→OQ-→m=t→b

→OQ=→m+t→b

 

空欄(イ)〜(エ)

①より

s→a=→m+t→b

s(0, -3, 1)=(2, 3, 5)+t(1, 0, 3)
(0, -3s, s)=(2, 3, 5)+(t, 0, 3t)

(0, -3s, s)=(2+t, 3, 5+3t)

 

空欄(オ)〜(ク)

x成分の一致より

0=2+t

t=-2

y成分の一致より

-3s=3

s=-1

 

②の左辺は→OP表現による交点、

右辺は→MQ表現による交点を表しています。

左辺の→OP表現にsを代入すると、

→OP=(0, -3s, s)=(0, 3, -1)

 

もちろん右辺の→MQ表現にtを代入しても同じ答えになります。

まとめ

→m=(2, 3, 5)のときの位置関係は、以下になります。
s=-1(点Oから見た交点が→aの逆向き)、t=-2(点Mから見た交点が→bの逆向きの2倍)になります。

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02

(i)より sa=m+tb→  …① 

 

m=(2、3、5)、a=(0、-3、1)、b=(1、0、3)なので

 

①に代入すると s(0、-3、1)=(2、3、5)+t(1、0、3)

すなわち (0、-3s、s)=(2+t、3、5+3t) が成り立ちます

 

前問より

x成分について 0=2+t すなわち t=-2

y成分について -3s=3 すなわち s=-1

問題文のとおり、これらはz成分について比較した式 s=5+3t を満たします。よって s=-1t=-2 といえます。

 

直線OAとlは交わるので、交点をPとすると

前問より、 (OP)=sa=(0、-3s、s) なので、s=-1を代入してP(0、3、-1) となります

 

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03

解答:(0,3,-1)

 

解説:

(オカ)の解答を②式の左辺に代入すると、

(0,-3s,s)=(0,3,-1)

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