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2021年12月12日

28028 大人のさび落とし ベクトルの内積の利用




大人のさび落とし ベクトルの内積の利用


01

内積を 利用して

次の公式を 証明せよ

加法定理 コサインの マイナスの時


PC120001.JPG
02

単位円を 使って

ベクトルの 成分を 表すと


こんな感じ

PC120002.JPG

03


内積の 定義は

こんなだから



それと

内積を 成分で 表現したときは

PC120003.JPG

04


ところで

今回は

単位円で 考えているため


ベクトルの 大きさ


絶対値は




であるから

PC120004.JPG
05

次の

式を 証明せよ


PC120005.JPG
06

ごそごそ してますが


PC120006.JPG
07

コレダと 不等式は これでいいデショ

左辺を 成分に 置き換えるじゃナイスカ


右辺の 計算は

こんなですので


PC120007.JPG

08


三角形の面積の問題


PC120008.JPG
09

先ず サイン二乗θ を 求めるべく

内積の定義式から

式変形



PC120009.JPG

10


計算していくと


PC120010.JPG
11

こんな感じに


PC120011.JPG
12


まとめると


PC120012.JPG
13

ところで

三角形の 面積の求め方は

高校では

これが 使えるので


PC120013.JPG
14

今回の場合は

どうなるかと言えば

PC120014.JPG
15

絶対値は いいよね


サインは

ゼロ〜パイまで は プラス

ルートを とってみますと


PC120015.JPG
16


これを


三角形の 面積の公式に

代入したらば


簡単になって


PC120016.JPG
17


問題を 読んでいただいて

PC120017.JPG
18

ベクトルの

大きさは 皆 同じ


なす角は

ゼロ〜パイ


PC120018.JPG
19

一つづつ 見ていくと


PC120019.JPG
20


これは


PC120020.JPG
21

最後も

PC120021.JPG
22

であるから

証明できたと


PC120022.JPG
23

逆は 言えるのか

PC120023.JPG
24

内積から

ベクトルを 導きだしていくと


交換の法則

これが 等しいから


式変形したら

内積ゼロは 垂直


PC120024.JPG
25


ベクトルの 性質を 買えないように

表記を 変えて

引算を 足し算にするでしょ


PC120025.JPG
26

これが 垂直なんですよ


であるから


2辺の長さが 等しい




もう一組 2辺の 長さが 等しいことを

言えば





3辺が 等しくなるから


PC120026.JPG
27

今度も

同様に


PC120027.JPG
28


こんな感じで


PC120028.JPG
29

これらの事から

PC120029.JPG
30

整理すると

逆も真である


PC120030.JPG

31

問題

難しそうなんですが


PC120031.JPG
32

成分で 計算したらば


意外と 面白い形に 成って


これだったら

ベクトルの 問題だけど 面白いから


過去問で

どこかが 使うカナ

PC120032.JPG

33

不等式を解いて

PC120033.JPG
34

こんな 領域


PC120034.JPG
35

もう一つの 条件も 加わると

こんな感じ

PC120035.JPG

お疲れ様です。







( 晴れ部屋へ 家庭菜園と ざっかや

メニュウ ページ リターン    )






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