ベクトル $(4, 3)$ に垂直な単位ベクトルを求める問題です。

幾何学ベクトル単位ベクトル内積ノルム
2025/4/15

1. 問題の内容

ベクトル (4,3)(4, 3) に垂直な単位ベクトルを求める問題です。

2. 解き方の手順

ステップ1: ベクトル (4,3)(4, 3) に垂直なベクトルを求める。
ベクトル (4,3)(4, 3) に垂直なベクトルは、(x,y)(x, y)とすると、内積が0になるはずです。
つまり、4x+3y=04x + 3y = 0 となる必要があります。
y=43xy = -\frac{4}{3}x となるので、例えば x=3x = 3 とすると y=4y = -4 となります。
したがって、ベクトル (3,4)(3, -4)(4,3)(4, 3) に垂直です。
同様に、ベクトル (3,4)(-3, 4)(4,3)(4, 3) に垂直です。
ステップ2: 垂直なベクトルを単位ベクトルにする。
ベクトル (3,4)(3, -4) の大きさ(ノルム)は 32+(4)2=9+16=25=5\sqrt{3^2 + (-4)^2} = \sqrt{9 + 16} = \sqrt{25} = 5 です。
したがって、単位ベクトルは (35,45)(\frac{3}{5}, -\frac{4}{5}) となります。
ベクトル (3,4)(-3, 4) の大きさ(ノルム)は (3)2+42=9+16=25=5\sqrt{(-3)^2 + 4^2} = \sqrt{9 + 16} = \sqrt{25} = 5 です。
したがって、単位ベクトルは (35,45)(-\frac{3}{5}, \frac{4}{5}) となります。

3. 最終的な答え

ベクトル (4,3)(4, 3) に垂直な単位ベクトルは、(35,45)(\frac{3}{5}, -\frac{4}{5})(35,45)(-\frac{3}{5}, \frac{4}{5}) です。

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