与えられた画像には「ベクトルの外積とは何ですか」と書かれています。ベクトルの外積について説明します。

幾何学ベクトル外積クロス積右手系線形代数
2025/3/10

1. 問題の内容

与えられた画像には「ベクトルの外積とは何ですか」と書かれています。ベクトルの外積について説明します。

2. 解き方の手順

ベクトルの外積(クロス積)とは、2つのベクトル a \vec{a} b \vec{b} が与えられたとき、それら両方に垂直なベクトル a×b \vec{a} \times \vec{b} を計算する二項演算です。
a=(a1,a2,a3) \vec{a} = (a_1, a_2, a_3) b=(b1,b2,b3) \vec{b} = (b_1, b_2, b_3) の外積は以下のように計算されます。
a×b=(a2b3a3b2,a3b1a1b3,a1b2a2b1)\vec{a} \times \vec{b} = (a_2b_3 - a_3b_2, a_3b_1 - a_1b_3, a_1b_2 - a_2b_1)
外積の大きさは a×b=absinθ |\vec{a} \times \vec{b}| = |\vec{a}| |\vec{b}| \sin{\theta} で与えられます。ここで θ \theta はベクトル a \vec{a} b \vec{b} のなす角です。外積の方向は、右手の法則によって決まります。ベクトル a \vec{a} から b \vec{b} へ右ネジを回すとき、ネジの進む方向が外積の方向になります。

3. 最終的な答え

a×b=(a2b3a3b2,a3b1a1b3,a1b2a2b1)\vec{a} \times \vec{b} = (a_2b_3 - a_3b_2, a_3b_1 - a_1b_3, a_1b_2 - a_2b_1)

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