ベクトルの分解

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平面上のベクトル

実数倍のベクトル

あるベクトル $\vec{a}$ に対して,$k\vec{a}$($k$ は定数)を考えてみよう!

$\vec{a}$ を実数倍する

$2\vec{a}$ や $3\vec{a}$ は

$-\vec{a}$ や $-2\vec{a}$ や $-3\vec{a}$ は

 

マイナスがついたら向きが逆になるね!

平行なベクトル

$\vec{a}\parallel\vec{b}$ のとき

向きが逆向きでも平行という

 $|\vec{a}|=2$ である $\vec{a}$ と平行な単位ベクトル

 

単位ベクトルは「大きさが $1$ のベクトル」!

$|\vec{a}|=2$ である $\vec{a}$ と平行な単位ベクトル(大きさが $1$ のベクトル)

$\displaystyle{\frac{1}{2}\vec{a}}$, $\displaystyle{-\frac{1}{2}\vec{a}}$

ベクトルの分解

ベクトルの加法

$\overrightarrow{OA}+ \overrightarrow{AB}= \overrightarrow{OB}$

を利用して

あるベクトルを和の形に分解することを「ベクトルの分解」という

例えば,

$\overrightarrow{AB}$ について「ベクトルの分解」をすると

$\overrightarrow{AB}=\overrightarrow{AC}+\overrightarrow{CB}$

$\overrightarrow{AB}=\overrightarrow{AD}+\overrightarrow{DB}$

以上のように「ベクトルの分解」ができる

 

「ベクトルの分解」を用いて問題を解いてみよう!

 正六角形 $ABCDEF$ において,$\overrightarrow{AB}=\vec{a}$,$\overrightarrow{AF}=\vec{b}$ とする。

 次のベクトルを $\vec{a}$,$\vec{b}$ を用いて表せ。

 (1) $\overrightarrow{AC}$

 (2) $\overrightarrow{FE}$

 (3) $\overrightarrow{DB}$

 (1) $\overrightarrow{AC}$

\begin{eqnarray} \overrightarrow{AC} &=& \overrightarrow{AF}+\overrightarrow{FC} \\ &=& \vec{b}+2\vec{a} \\ &=& 2\vec{a}+\vec{b} \end{eqnarray}

 (2) $\overrightarrow{FE}$

\begin{eqnarray} \overrightarrow{FE} &=& \overrightarrow{FO}+\overrightarrow{OE} \\ &=& \vec{a}+\vec{b} \end{eqnarray}

 (3) $\overrightarrow{DB}$

\begin{eqnarray} \overrightarrow{DB} &=& \overrightarrow{DE}+\overrightarrow{EB} \\ &=& -\vec{a}+(-2\vec{b}) \\ &=& -\vec{a}-2\vec{b} \end{eqnarray}

この問題が解けたら,「ベクトルの分解」は完璧!

まとめ

● ベクトルの実数倍

  マイナスがついたら向きは逆になる

● 平行なベクトル

  $\vec{a} \parallel \vec{b}$ のとき

● ベクトルの分解

 例  $\overrightarrow{AB}$

$\overrightarrow{AB}=\overrightarrow{AC}+\overrightarrow{CB}$

$\overrightarrow{AB}=\overrightarrow{AD}+\overrightarrow{DB}$

 

ベクトルの分解は使う場面が多いので慣れておこう!

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