このページのまとめ
先に押さえておくこと
ベクトルの内積と角度の要点をまとめたページです。先に答えを確認してから、解き方とつまずきやすい点を順にたどれます。
答えの要点
平面ベクトルの答えと条件を先に確認できます。
- テーマ: ベクトルの内積と角度
- ポイント: 平面ベクトルの基礎を短く確認しやすく、検索から入ってもそのまま理解まで進めやすい記事です。
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問題
3点A(−2,1),B(0,5),C(−3,4)について以下の値を求めよ。
(1)AB,ACの成分とその大きさ (2)内積AB⋅ACの値 (3)∠BACの大きさ 解説
ベクトルの内積と角度の問題について解説します。
(1)AB,ACの成分とその大きさ ベクトルの成分は終点から始点の座標を引くことで求められます。
ABはBの座標からAの座標を引けばよいのでAB={0−(−2),5−1)} =(2,4)となります。
よって、大きさは∣AB∣=22+42=25となります。
同様にACはCの座標からAの座標を引けばよいのでAC=−3−(−2),4−1=(−1,3)となり、
大きさは∣AC∣=12+32=10となります。
AB=(2,4),∣AB∣=4+16=25 AC=(−1,3),∣AC∣=1+9=10 と求めることができました。
(2)内積AB⋅ACの値 はじめに内積の公式を確認しておきましょう。
この問題ではベクトルは成分表示されているので、公式に当てはめると
AB⋅AC=2⋅(−1)+4⋅3=10となります。
(3)∠BACの大きさ a⋅b=∣a∣∣b∣cosθより、 2つのベクトルの大きさと内積が分かっていればcosθの値が分かります。
cosθの値が分かればθの値を求められそうですね。
a⋅b=∣a∣∣b∣cosθを変形するとcosθ=∣a∣∣b∣a⋅bとなるので(1)と(2)で求めた値を代入して、
cosθ=25×1010=21 よって、θ=45°となります。
ベクトルの分野で角度を求める問題は頻出するよ。
この問題では(1)と(2)が(3)で角度を求めるための過程を誘導する問題になっているね。
誘導がなくても角度を求められるようにたくさん問題を解いて練習してね!
このページのまとめ
ここではベクトルの内積と角度の問題について解説しました。
ベクトルの問題で「角度」という言葉を聞いたら、すぐに内積を思い出せるといいですね。
ベクトルの角度を求める問題は必ず解けるようになりましょう!