与えられた問題は、$|\overrightarrow{PB} \times \overrightarrow{PC}|$ の意味を問うものです。ここで、$\overrightarrow{PB}$ と $\overrightarrow{PC}$ はそれぞれ点Pから点B、点Pから点Cへのベクトルを表し、$|\cdot|$ はベクトルの大きさ(ノルム)を表します。$\times$ はベクトルの外積を表します。

幾何学ベクトル外積幾何ベクトル面積三角形
2025/5/2

1. 問題の内容

与えられた問題は、PB×PC|\overrightarrow{PB} \times \overrightarrow{PC}| の意味を問うものです。ここで、PB\overrightarrow{PB}PC\overrightarrow{PC} はそれぞれ点Pから点B、点Pから点Cへのベクトルを表し、|\cdot| はベクトルの大きさ(ノルム)を表します。×\times はベクトルの外積を表します。

2. 解き方の手順

ベクトル PB\overrightarrow{PB}PC\overrightarrow{PC} の外積 PB×PC\overrightarrow{PB} \times \overrightarrow{PC} は、PB\overrightarrow{PB}PC\overrightarrow{PC} の両方に垂直なベクトルとなります。
その大きさは、PB\overrightarrow{PB}PC\overrightarrow{PC} が張る平行四辺形の面積に等しくなります。
この平行四辺形の面積は、三角形PBCの面積の2倍に等しくなります。
したがって、PB×PC|\overrightarrow{PB} \times \overrightarrow{PC}| は、三角形PBCの面積の2倍を表します。
数式で表すと、
PB×PC=PBPCsinθ|\overrightarrow{PB} \times \overrightarrow{PC}| = |\overrightarrow{PB}| |\overrightarrow{PC}| \sin \theta
ここで、θ\theta はベクトルPB\overrightarrow{PB}PC\overrightarrow{PC} の間の角度です。
また、三角形PBCの面積をSとすると、
S=12PBPCsinθS = \frac{1}{2} |\overrightarrow{PB}| |\overrightarrow{PC}| \sin \theta
したがって、
PB×PC=2S|\overrightarrow{PB} \times \overrightarrow{PC}| = 2S

3. 最終的な答え

PB×PC|\overrightarrow{PB} \times \overrightarrow{PC}| は、三角形PBCの面積の2倍を表します。

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