ベクトルの問題です。$|\vec{a}| = 2$, $|\vec{b}| = 3$, $\vec{a} \cdot \vec{b} = -1$のとき、$|\vec{a} + 2\vec{b}|$の値を求めます。

幾何学ベクトルベクトルの内積ベクトルの大きさ
2025/6/10

1. 問題の内容

ベクトルの問題です。a=2|\vec{a}| = 2, b=3|\vec{b}| = 3, ab=1\vec{a} \cdot \vec{b} = -1のとき、a+2b|\vec{a} + 2\vec{b}|の値を求めます。

2. 解き方の手順

a+2b2|\vec{a} + 2\vec{b}|^2を計算します。
a+2b2=(a+2b)(a+2b)|\vec{a} + 2\vec{b}|^2 = (\vec{a} + 2\vec{b}) \cdot (\vec{a} + 2\vec{b})
=aa+2(a2b)+2b2b= \vec{a} \cdot \vec{a} + 2(\vec{a} \cdot 2\vec{b}) + 2\vec{b} \cdot 2\vec{b}
=aa+4(ab)+4(bb)= \vec{a} \cdot \vec{a} + 4(\vec{a} \cdot \vec{b}) + 4(\vec{b} \cdot \vec{b})
=a2+4(ab)+4b2= |\vec{a}|^2 + 4(\vec{a} \cdot \vec{b}) + 4|\vec{b}|^2
問題文より、a=2|\vec{a}| = 2, b=3|\vec{b}| = 3, ab=1\vec{a} \cdot \vec{b} = -1なので、
a+2b2=22+4(1)+4(32)|\vec{a} + 2\vec{b}|^2 = 2^2 + 4(-1) + 4(3^2)
=44+4(9)= 4 - 4 + 4(9)
=36= 36
したがって、a+2b=36=6|\vec{a} + 2\vec{b}| = \sqrt{36} = 6

3. 最終的な答え

6

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