大きさがそれぞれ6と2である2つのベクトルがあり、その成す角が30°であるとき、これらのベクトルの内積を計算する問題です。

幾何学ベクトル内積角度三角関数
2025/7/9

1. 問題の内容

大きさがそれぞれ6と2である2つのベクトルがあり、その成す角が30°であるとき、これらのベクトルの内積を計算する問題です。

2. 解き方の手順

ベクトルの内積は、それぞれのベクトルの大きさの積と、それらのベクトルのなす角のコサインの積で計算できます。
つまり、2つのベクトルをa\vec{a}b\vec{b}、なす角をθ\thetaとすると、内積ab\vec{a} \cdot \vec{b}は次の式で表されます。
ab=abcosθ\vec{a} \cdot \vec{b} = |\vec{a}||\vec{b}| \cos{\theta}
問題文より、a=6|\vec{a}| = 6, b=2|\vec{b}| = 2, θ=30\theta = 30^\circなので、内積は
ab=6×2×cos30\vec{a} \cdot \vec{b} = 6 \times 2 \times \cos{30^\circ}
cos30=32\cos{30^\circ} = \frac{\sqrt{3}}{2} なので、
ab=6×2×32=12×32=63\vec{a} \cdot \vec{b} = 6 \times 2 \times \frac{\sqrt{3}}{2} = 12 \times \frac{\sqrt{3}}{2} = 6\sqrt{3}

3. 最終的な答え

636\sqrt{3}

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