問題は、長方形ABCDにおいて、$\vec{AB} = \vec{b}$、$\vec{AD} = \vec{d}$とするとき、以下のベクトルを$\vec{b}$と$\vec{d}$の線形結合で表す問題です。 (8) $\vec{AB}$ (9) $\vec{DA}$ (10) $\vec{AC}$ (11) $\vec{BD}$ (12) $2\vec{AB} + \vec{AD}$

幾何学ベクトル線形結合長方形ベクトル演算
2025/8/2

1. 問題の内容

問題は、長方形ABCDにおいて、AB=b\vec{AB} = \vec{b}AD=d\vec{AD} = \vec{d}とするとき、以下のベクトルをb\vec{b}d\vec{d}の線形結合で表す問題です。
(8) AB\vec{AB}
(9) DA\vec{DA}
(10) AC\vec{AC}
(11) BD\vec{BD}
(12) 2AB+AD2\vec{AB} + \vec{AD}

2. 解き方の手順

(8) AB=b\vec{AB} = \vec{b} (定義より)
(9) DA=AD=d\vec{DA} = - \vec{AD} = -\vec{d}
(10) AC=AB+BC=AB+AD=b+d\vec{AC} = \vec{AB} + \vec{BC} = \vec{AB} + \vec{AD} = \vec{b} + \vec{d}
(11) BD=BA+AD=AB+AD=b+d\vec{BD} = \vec{BA} + \vec{AD} = -\vec{AB} + \vec{AD} = -\vec{b} + \vec{d}
(12) 2AB+AD=2b+d2\vec{AB} + \vec{AD} = 2\vec{b} + \vec{d}

3. 最終的な答え

(8) AB=b\vec{AB} = \vec{b}
(9) DA=d\vec{DA} = -\vec{d}
(10) AC=b+d\vec{AC} = \vec{b} + \vec{d}
(11) BD=b+d\vec{BD} = -\vec{b} + \vec{d}
(12) 2AB+AD=2b+d2\vec{AB} + \vec{AD} = 2\vec{b} + \vec{d}

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