正六角形ABCDEFにおいて、ベクトル$\overrightarrow{AF} = \overrightarrow{a}$、$\overrightarrow{ED} = \overrightarrow{b}$とする。以下のベクトルを$\overrightarrow{a}$、$\overrightarrow{b}$を用いて表す問題です。 (1) $\overrightarrow{BC}$ (2) $\overrightarrow{BA}$ (3) $\overrightarrow{DA}$ (4) $\overrightarrow{FD}$ (5) $\overrightarrow{DF}$ (6) $\overrightarrow{EB}$ (7) $\overrightarrow{AE}$ (8) $\overrightarrow{CE}$

幾何学ベクトル正六角形図形
2025/7/28

1. 問題の内容

正六角形ABCDEFにおいて、ベクトルAF=a\overrightarrow{AF} = \overrightarrow{a}ED=b\overrightarrow{ED} = \overrightarrow{b}とする。以下のベクトルをa\overrightarrow{a}b\overrightarrow{b}を用いて表す問題です。
(1) BC\overrightarrow{BC}
(2) BA\overrightarrow{BA}
(3) DA\overrightarrow{DA}
(4) FD\overrightarrow{FD}
(5) DF\overrightarrow{DF}
(6) EB\overrightarrow{EB}
(7) AE\overrightarrow{AE}
(8) CE\overrightarrow{CE}

2. 解き方の手順

(1) BC\overrightarrow{BC}:
正六角形の性質より、BC=AF=a\overrightarrow{BC} = -\overrightarrow{AF} = -\overrightarrow{a}
(2) BA\overrightarrow{BA}:
正六角形の性質より、BA=ED=b\overrightarrow{BA} = -\overrightarrow{ED} = -\overrightarrow{b}
(3) DA\overrightarrow{DA}:
正六角形の性質より、DA=AF=a\overrightarrow{DA} = \overrightarrow{AF} = \overrightarrow{a}
(4) FD\overrightarrow{FD}:
FD=FE+ED=a+b\overrightarrow{FD} = \overrightarrow{FE} + \overrightarrow{ED} = -\overrightarrow{a} + \overrightarrow{b}
(5) DF\overrightarrow{DF}:
DF=DE+EF=b+a=ab\overrightarrow{DF} = \overrightarrow{DE} + \overrightarrow{EF} = -\overrightarrow{b} + \overrightarrow{a} = \overrightarrow{a} - \overrightarrow{b}
(6) EB\overrightarrow{EB}:
EB=AF=a\overrightarrow{EB} = \overrightarrow{AF} = \overrightarrow{a}
(7) AE\overrightarrow{AE}:
AE=AD+DE=DAED=ab\overrightarrow{AE} = \overrightarrow{AD} + \overrightarrow{DE} = - \overrightarrow{DA} - \overrightarrow{ED} = -\overrightarrow{a} - \overrightarrow{b}
(8) CE\overrightarrow{CE}:
CE=CD+DE=AFED=ab\overrightarrow{CE} = \overrightarrow{CD} + \overrightarrow{DE} = \overrightarrow{AF} - \overrightarrow{ED} = \overrightarrow{a} - \overrightarrow{b}

3. 最終的な答え

(1) BC=a\overrightarrow{BC} = -\overrightarrow{a}
(2) BA=b\overrightarrow{BA} = -\overrightarrow{b}
(3) DA=a\overrightarrow{DA} = \overrightarrow{a}
(4) FD=a+b\overrightarrow{FD} = -\overrightarrow{a} + \overrightarrow{b}
(5) DF=ab\overrightarrow{DF} = \overrightarrow{a} - \overrightarrow{b}
(6) EB=a\overrightarrow{EB} = \overrightarrow{a}
(7) AE=ab\overrightarrow{AE} = -\overrightarrow{a} - \overrightarrow{b}
(8) CE=ab\overrightarrow{CE} = \overrightarrow{a} - \overrightarrow{b}

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