平行六面体 ABCD-EFGH において、ベクトル $\vec{AC} = \vec{a}$, $\vec{AF} = \vec{b}$, $\vec{AH} = \vec{c}$ とするとき、ベクトル $\vec{AG}$ を $\vec{a}$, $\vec{b}$, $\vec{c}$ を用いて表す問題です。

幾何学ベクトル空間ベクトル平行六面体ベクトルの加算
2025/6/8

1. 問題の内容

平行六面体 ABCD-EFGH において、ベクトル AC=a\vec{AC} = \vec{a}, AF=b\vec{AF} = \vec{b}, AH=c\vec{AH} = \vec{c} とするとき、ベクトル AG\vec{AG}a\vec{a}, b\vec{b}, c\vec{c} を用いて表す問題です。

2. 解き方の手順

AG\vec{AG}AC\vec{AC}, CG\vec{CG} を用いて表します。
AG=AC+CG\vec{AG} = \vec{AC} + \vec{CG}
平行六面体なので CG=AF=b\vec{CG} = \vec{AF} = \vec{b} です。
AG=AC+AF\vec{AG} = \vec{AC} + \vec{AF}
また, AC=AH+HC\vec{AC} = \vec{AH} + \vec{HC}より, HC=ACAH=ac\vec{HC} = \vec{AC} - \vec{AH} = \vec{a} - \vec{c}
HC\vec{HC} = ac\vec{a} - \vec{c}
AG=AC+AF\vec{AG} = \vec{AC} + \vec{AF}
平行六面体なのでAC+AH+AF=AG\vec{AC} + \vec{AH} + \vec{AF} = \vec{AG}
ベクトルを置き換えます:
a+c+b=AG\vec{a} + \vec{c} + \vec{b} = \vec{AG}
よって
AG=a+b+c\vec{AG} = \vec{a} + \vec{b} + \vec{c}

3. 最終的な答え

AG=a+b+c\vec{AG} = \vec{a} + \vec{b} + \vec{c}

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