ベクトル $\vec{a} = (1, 2)$ と $\vec{b} = (-1, 3)$ が与えられたとき、以下のベクトルを成分で表す問題です。 (1) $-\vec{a}$ (2) $\vec{a} + \vec{b}$ (3) $3\vec{a} - 2\vec{b}$

代数学ベクトルベクトルの演算成分表示
2025/8/19

1. 問題の内容

ベクトル a=(1,2)\vec{a} = (1, 2)b=(1,3)\vec{b} = (-1, 3) が与えられたとき、以下のベクトルを成分で表す問題です。
(1) a-\vec{a}
(2) a+b\vec{a} + \vec{b}
(3) 3a2b3\vec{a} - 2\vec{b}

2. 解き方の手順

(1) a-\vec{a} は、a\vec{a} の各成分に -1 をかけたものです。
a=(1×1,1×2)=(1,2)-\vec{a} = (-1 \times 1, -1 \times 2) = (-1, -2)
(2) a+b\vec{a} + \vec{b} は、a\vec{a}b\vec{b} の対応する成分を足し合わせたものです。
a+b=(1+(1),2+3)=(0,5)\vec{a} + \vec{b} = (1 + (-1), 2 + 3) = (0, 5)
(3) 3a2b3\vec{a} - 2\vec{b} は、まず 3a3\vec{a}2b-2\vec{b} を計算し、それらを足し合わせたものです。
3a=(3×1,3×2)=(3,6)3\vec{a} = (3 \times 1, 3 \times 2) = (3, 6)
2b=(2×(1),2×3)=(2,6)-2\vec{b} = (-2 \times (-1), -2 \times 3) = (2, -6)
したがって、
3a2b=(3+2,6+(6))=(5,0)3\vec{a} - 2\vec{b} = (3 + 2, 6 + (-6)) = (5, 0)

3. 最終的な答え

(1) a=(1,2)-\vec{a} = (-1, -2)
(2) a+b=(0,5)\vec{a} + \vec{b} = (0, 5)
(3) 3a2b=(5,0)3\vec{a} - 2\vec{b} = (5, 0)