ベクトル $\vec{a} = (3, -2, \sqrt{3})$ に対して、$\vec{a}$ と逆向きの単位ベクトル $\vec{e}$ を成分で表す問題です。
2025/7/18
1. 問題の内容
ベクトル に対して、 と逆向きの単位ベクトル を成分で表す問題です。
2. 解き方の手順
まず、ベクトル の大きさを求めます。ベクトルの大きさは、各成分の二乗の和の平方根で計算されます。
|\vec{a}| = \sqrt{3^2 + (-2)^2 + (\sqrt{3})^2} = \sqrt{9 + 4 + 3} = \sqrt{16} = 4
次に、 と同じ向きの単位ベクトルを求めます。これは、 をその大きさで割ることで得られます。
\frac{\vec{a}}{|\vec{a}|} = \frac{1}{4}(3, -2, \sqrt{3}) = \left(\frac{3}{4}, -\frac{2}{4}, \frac{\sqrt{3}}{4}\right) = \left(\frac{3}{4}, -\frac{1}{2}, \frac{\sqrt{3}}{4}\right)
最後に、 と逆向きの単位ベクトル は、 と同じ向きの単位ベクトルに を掛けることで得られます。
\vec{e} = -\frac{\vec{a}}{|\vec{a}|} = -\left(\frac{3}{4}, -\frac{1}{2}, \frac{\sqrt{3}}{4}\right) = \left(-\frac{3}{4}, \frac{1}{2}, -\frac{\sqrt{3}}{4}\right)