ベクトル(12)平行条件・垂直条件

こんにちは<Frank>です。

今日で134日目。今回学習する「平行条件・垂直条件」では
内積が重要項目となります。あの公式が再登場します。

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・ベクトルの平行・垂直条件
 \(\vec{a}\neq 0、\vec{b}\neq 0、\vec{a} = (a_{1}, a_{2})、\vec{b} = (b_{1}, b_{2})\) において
 *平行条件:\(\vec{a}・\vec{b} = \pm|\vec{a}||\vec{b}|、a_{1}b_{2} – a_{2}b_{1} = 0\)
 *垂直条件:\(\vec{a}・\vec{b} = a_{1}b_{1} + a_{2}b_{2} = 0\)

上記のベクトルの平行条件および垂直条件における内積と成分計算
の証明には下記の三角比(trigonometric ratio)が必要になります。

\(cos0° = 1\)
\(cos180° = -1\)
\(cos90° = 0\)

今回はテキストもう一度高校数学の393ページにある例題に似せて、
ベクトルが垂直になる実数 \(t\) を求めてみます。

いつものように著作権の侵害にならないよう、ベクトルの成分を変
えて計算します。緊張感を持たせるために必要ですよね。

ベクトル \(\vec{a} = (2, -1)、\vec{b} = (1, -3)\) において、\(\vec{a} – \vec{b}\) と \(\vec{a} + t\vec{b}\) が
垂直になるような実数を求める。

\(\vec{a} – \vec{b} = (2, -1) – (1, -3) = (1, 2)・・・①\)
\(\vec{a} + t\vec{b} = (2, -1) + t(1, -3) = (2 + t, -1 – 3t)・・・②\)

\((\vec{a} – \vec{b})\bot(\vec{a} + t\vec{b})\) より「内積=0」。

よって、①②より

\(1・(2 + t) + 2(-1 -3t) = 0\)
\(2 + t – 2 – 6t = 0\)
\(5t = 0 ∴ t = 0\)(答)

いや~自分で成分を変えて計算しておきながら、何度も計算間違い
をして、やっと解答できました。いくら公式を憶えても、計算間違
いをすれば水の泡。肝に銘じておきます。

――‘Obvious’ is the most dangerous word in mathematics.

テキストの393ページの例題は内容が濃い。
今一度復習しておきます。

次回は<直線のベクトル方程式>です。お楽しみに b^^)

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【高校数学(数ⅠA・数ⅡB・数ⅢC)を復習する】でもっと学習する b^^)
【コンテント】当サイトで提供する情報はその正確性と最新性の確保に努めていま
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【参考図書】『もう一度高校数学』(著者:高橋一雄氏)株式会社日本実業出版社

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Frank

Frank

■兵庫県立神戸商科大学・商経学部経済学科卒。総合商社勤務後、国際ビジネスコンサルタントとして独立。北米・中南米・オセアニア・東南アジア・欧州・アフリカ諸国等での駐在、インターナショナル・マイクロエレクトロニクス・アンド・システムズ国際会議での講演、米国および台湾新竹縣シリコンバレーでの表面実装技術テクニカル・アドバイザー、米国直接投資に関わる国際訴訟問題解決のためのアイスブレーカー、レザービジネスでの貿易顧問、木材輸入業での商談等、数多くのグローバルビジネスの経験を積む。■ビジネスコンサルティングに従事する傍ら、国連英検(UNATE)特A級・ビジネス英検(BEST)A級・ボランティア通訳検定(V通検)A級・看護英語試験(TOPEC)満点・日商ビジネス英検1級・観光英検1級・全商英検1級・英単語検定(単検)1級・実用英語技能検定(英検®)1級・通訳案内業国家資格を含む英語資格十冠を達成。イーラーニング講座開講後、ズーム・スカイプレッスンとの相乗効果で英検®1級合格者72名、全国通訳案内士国家試験合格者47名、TOEIC®990満点取得者6名やその他英語資格取得者を多数輩出。■《英会話講師への登龍門》として定着した筆者開講の[実践英語の達人クラス]では、プロの英会話講師や大学教授・講師、塾講師も受講。20名以上の上級英会話講師を育成。■goodbook出版主催の《2008年度出版登龍門》にて短編ラブロマンス小説『離れられなくなっちゃう』がグランプリ(大賞)を受賞、2009年1月商業出版にてデビュー。2012年5月には同じく商業出版にて長編社会派ミステリー小説『謎のルージュ』を出版。現在ペーパー版・Kindle版を合わせ全14作をアマゾンにて好評発売中。■趣味はバイクツーリング。メガツアラーの[Suzuki/GSX-1300R Hayabusa]を駆り、全国の海岸線を周遊。孤高の旅を満喫する。

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