第13章 13.14

a⃗,b⃗\vec{a}, \vec{b}の作る角θ\thetaは問題集2 p.65 角 より

cos⁡θ=a⃗⋅b⃗∣a⃗∣∣b⃗∣=a1b1+a2b2+a3b3a12+a22+a32b12+b22+b32\cos\theta = \frac{\vec{a}\cdot\vec{b}}{|\vec{a}||\vec{b}|} = \frac{a_1b_1+a_2b_2+a_3b_3}{\sqrt{a_1^2+a_2^2+a_3^2}\sqrt{b_1^2+b_2^2+b_3^2}}

直線が作る角の場合a⃗,b⃗\vec{a}, \vec{b}はそれぞれの方向ベクトルを意味する

(1)

それぞれの方向ベクトルは (−2,1,−1)(-2,1,-1) (1,1,2)(1,1,2)

これから

cos⁡θ=(−2)⋅1+1⋅1+(−1)⋅2(−2)2+12+1212+12+22=−2+1−266=−36=−12\cos\theta = \frac{(-2)\cdot 1 + 1\cdot 1 + (-1)\cdot 2}{\sqrt{(-2)^2+1^2+1^2}\sqrt{1^2+1^2+2^2}} = \frac{-2+1-2}{\sqrt{6}\sqrt{6}} = -\frac{3}{6} = -\frac{1}{2}

よって

θ=60°\theta = 60°

(2)

それぞれの方向ベクトルは (1,2,3)(1,2,3) (1,4,−3)(1,4,-3)

これから

cos⁡θ=1⋅1+2⋅4+3⋅(−3)12+22+3212+42+(−3)2=1+8−91+4+91+16+9=0\cos\theta = \frac{1\cdot 1 + 2\cdot 4 + 3\cdot(-3)}{\sqrt{1^2+2^2+3^2}\sqrt{1^2+4^2+(-3)^2}} = \frac{1+8-9}{\sqrt{1+4+9}\sqrt{1+16+9}} = 0

よって

θ=90°\theta = 90°

解説: r31bn1z