このサイトはお使いのブラウザでは正常に動作しません。Google Chromeなど、別のブラウザを使用してください。

ベクトルの座標設定について

    やま たい (id: 3251) (2024年6月22日18:41)
    1 0
    ベクトルの問題で次のように座標設定しても一般性?が保たれるのは何故ですか?ひとつの回答として覚えておくべきでしょうか?

    IMG_2113.jpeg

    IMG_2114.jpeg

    回答

    くさぼうぼう : (id: 1236) (2024年6月22日20:13)
    0 0
    やま たい さん、こんばんは。初めての方ですね。よろしく。 問題で定まっているのはOとAだけですから、座標平面上で考えるならどのように設定しても大丈夫です。 どのように設定しても、条件さえ満たしていれば一般性は失われません。 例えばO(1,1)、A(1+√2/2,2-√2/2)としたっていけますよ。 ただなるべくなら計算量が少ないほうがうれしいですから、なるべく単純に設定します。 となればO(0,0)、A(1,0)とかA(0,1)とかが楽です。 覚えておくとかいうものではなく、楽しようという動機で考えれば見つかりますよ。 ところで、なぜ座標平面上で考えようとしているのですか?あなたの方針ですか?ま、それでもいいですけれど、座標を持ち出さなくてもベクトルの世界で解けます。模範解答みたいなのは持っていますか?そこでも座標平面で解答を作っているのでしょうか? これで大丈夫ですか?会話型を目指しています。これを読んだら、わかったとか、まだこのへんがわからないから説明してほしいとか、コメント欄に何か返事を書いてください。返事がないと、せっかく書いたものを読んでくれたのかどうか、書いたものが役に立ったのかどうか、こちらではわからないのです。コメント、よろしく。 ======================= 追記 6/23 14:30 コメント、拝見。 後半、「もう一度」と言われると困るのですが、一般性を失わない、ということは、「ある程度の制限を付けても、問題で言われている条件をすべて満たす」とき、その制限を付けても一般性を失わない、と言いますよ。問題では円はどこにどんな向きにあってもいいし、点Aは円上ならどこにあってもいいのです。この設定は円の中心が原点にあっても大丈夫だし、Aは円上ならどこにあってもいいので(1,0)にあると制限を付けても、問題に書いてあることがらを満足しているのでかまわない、という意味で一般性を失わないというのです。 前半。ベクトルの矢印を書くのがとても手間がかかるので、省略します。線分ではなくベクトルです。 (1)|OY|=1を示したいので、実際に|OY|を計算してしまいます。ただ、それをちょくせつではなく、|OY|²を計算しますよ。 |OY|²=OY・OY=(以下、OYの定義の式を使って計算します。)OXとOAの内積は、OX,OAとも長さが1なのでcosθ(θはOAとOXのなす角)になりますよ! で計算を機械的に進めればコサインが消えてしまい、=1とでてきます。やってみてください。 (2)OY=OAよりcosθ・OX=OAとなります。この式からOXとOAは同じ向き、あるいは反対向きであることが分かり、θ=0、πが分かります。 (3)φはOAとOYのなす角とします。OA・OY=cosφです。 ここでφをはっきりするために実際にOA・OYを計算します。 整理するとOA・OY=2cos²θ-1=cos2θとなります。 これで題意が示せます。 ことばによる説明だけなので分かりにくいかもしれませんが、ぜひやってみてください。ベクトルの問題はベクトルで解く、というのがベストと考えられています。ま、無理せず座標に逃げたってかまわないのですが。 これで大丈夫ですか?
    やま たい (id: 3251) (2024年6月23日12:38)
    0 0

    模範解答では座標で解いています。ベクトルで解くと、どのような答えになるのでしょうか?また、一般性が保たれる理由が少しまだもやもやとしています。もう一度教えて頂けますか?

    くさぼうぼう : (id: 1236) (2024年6月23日14:43)
    0 0

    上の回答に追記しました。読んでください。

    回答する