外積を利用して平行6面体の体積を求める問題
- 外積を利用して平行6面体の体積を求める問題です。
- ベクトルa、b、cを使用して表される平行6面体の体積を計算する方法について解説します。
- 解答の計算過程を紹介し、答えが正しいかどうかについて確認します。
- ベストアンサー
外積を利用して平行6面体の体積を求める問題です。
外積を利用して平行6面体の体積を求める問題です。 a=1/2(3,4,4) b=1/2(4,2,3) c=1/2(5,4,1) このベクトルで表される平行6面体の体積を v=|a(b×c)| =1/8|(3,4,4)・(-10,11,6)| =1/8|-30+44+24| =19/4 と解答がなってるのですが、あってるでしょうか? もし間違っていたらご指摘ください。 ぼくは以下のようになると思ったのですが。 (b×c)=|2,3| |3,4| |4,2| |4,1|,|1,5|,|5,4| =1/4(10,11,6) V=1/8|(3,4,4)・(10,11,6)| =1/8|30+44+24| =49/4 ぼくの考えでも違いましたらご指摘お願いします。 細かい計算もすべて掲載してしまったのですが、よろしくお願いします。
- tattatatta
- お礼率36% (12/33)
- 数学・算数
- 回答数3
- ありがとう数1
- みんなの回答 (3)
- 専門家の回答
質問者が選んだベストアンサー
V=19/4 で正しいです。 あなたの計算には,b×c の成分を計算する部分に誤りがあると思います。 1/4を除くと、b×cのx成分は |2 3| = 2x1-3x4 = -10 |4 1| b×cのy成分にはマイナスの符号が必要です。 -|3 4|= -(3x5-4x1) = -11 |1 5| z成分の計算は正しいです。 *行列式の計算方法を誤って覚えていないでしょうか。行列式と絶対値の記号は同じ形ですが、意味することは全く違います。
関連するQ&A
- 平行六面体の問題
(1)O を始点とするベクトル a↑,b↑,c↑,によってつくられる平行六面体の体積を, a↑,b↑,c↑,を用いて表しなさい.ただし,ベクトル積(外積)の記号×,スカ ラー積(内積)の記号・を用いてよい. (2)四面体 ABCD がある. AB↑, BC↑, CD↑, DA↑ をそれぞれ延長して, AE↑= 2AB↑, BF↑=3BC↑, CG↑ = 4CD↑, DH↑ =5DA↑となるように,点 E,F,G, H をとる.四面体 EFGH の体積の,四面体ABCD の体積に対する比を求めな さい. という問題です。 問(1)は簡単で(a↑Xb↑)・c↑になると思います。 問(2)の解き方が分かりません。問題のとおり、線を延長して作図しましたが、 これといった関係も見つかりませんでした。 分かる方がいらっしゃいましたら、ご教授のほどお願いします。
- ベストアンサー
- 数学・算数
- 平行六面体の体積について
大学生なんですが、平行六面体の辺をA、B、Cとおくとすると、 平行六面体の体積 C・(A×B)=A・(B×C)=B・(C×A) これが成り立つことを示したいんです。 C・(A×B)=C・|A×B|・cosθ であり、C・COSθは高さを表し、A×Bは底面積を表すぐらいはわかりました。 わからない点は、A・(B×C)やB・(C×A)を考えるときに、θをとるが、そのθはそれぞれ同じθの値なのでしょうか? そのθの値がそれぞれ等しいということがわかれば、どの計算も分配の法則?によって等しいことが証明できると考えているのですが、、 それをどのように表現したらいいのかもわからず、うまく証明することができません。 よければご意見、お願いします。
- 締切済み
- 数学・算数
- 外積に関する質問です。
外積に関する質問です。 ベクトルaとベクトルbが接していない場合には外積って計算できるんでしょうか? 内積は正射影なのでベクトルaとbが接していなくても出来ると思うのですが、 外積はどうでしょうか?
- ベストアンサー
- 数学・算数
- ベクトルの外積
すいません。問題の解答の読解で悩んでいます。 3次元ベクトルa,bの外積a×bを次のように定義します。 a,bのなす平面に垂直で、a,b,a×bの順に右手系をなし、長さはa,bを2辺とする平行四辺形の面積に等しい。ただしa,bが同じ方向なら0とする。このとき3本のベクトルに対し(a×b)×c=(a,c)b-(b,c)aが成立することを証明しなさい。(a,c)は内積を表します。 退化する場合は直接に示される。←「退化」ってどういうことでしょう。 (a×b)×cはa,bに垂直なa×bと垂直なのでa,bの定める平面上にあり、λa+μbと表される。cをa×bに平行な成分uと垂直な成分vに分けると、前者のときは、所要の式は0=0で成立する。後者のときは、(a×b)×vはvをa×bの上からみて正の向きに90°回転した方向であって α[(a,v)b-(b,v)a](αは正の定数)と表される。 ↑ 前者、後者って何を指しているのでしょう。 なんだか国語の問題になっちゃってますが、困っています。
- ベストアンサー
- 数学・算数
- 数学のベクトルの外積(ベクトル積)についての質問です。
数学のベクトルの外積(ベクトル積)についての質問です。 ベクトルの外積はa×b=|a||b|sinθであらわされ、平行であることを示せるのはわかるのですが、直交は調べられないのでしょうか? 外積をつかって直交ベクトルを求めよと言う問題が出てしまって、いくら教科書を読んでも解き方がわかりません。 例) a=(0,1,-1) b=(4,-1,3)で表されるベクトルで、このaおよびbに直交する単位ベクトルを外積を利用して求めよ。
- ベストアンサー
- 数学・算数
- ベクトルの外積の問題
ベクトルAの向きをx軸の方向ベクトルA=(A,0,0)に、ベクトルBを(x,y)平面にとるとベクトルB=(Bx,By,0)=B(cosθ、sinθ、0)であるからベクトルC=ベクトルA×ベクトルB=AB(0,0,sinθ) このベクトルの大きさはABsinθ=A(Bsinθ)=(Asinθ)Bと表せるので、大きさAとベクトルAに垂直なベクトルBの成分との積、あるいは大きさBとベクトルBに垂直なベクトルAの成分との積である。 ベクトルAとベクトルBとで作る平行四辺形の面積で、向きがベクトルAとベクトルBとで作る平面な垂直なベクトルになる。 問題1 ベクトルA×ベクトルAを計算せよ。 問題2 ベクトルA=(Ax,Ay,0)=A(cosα,sinα,0)とベクトルB=(Bx,By,0)=B(cosβ,sinβ,0)の外積ベクトルC=ベクトルA×ベクトルBを作り、三角関数の加法定理を使い、大きさ|C|とその方向の意味を考えよ。 全く解けません。どなたか教えていただけますか?
- ベストアンサー
- 物理学
- 幾何学 四面体の体積座標について
とある問題に詰まっています。 直交座標系xyzが定義された四面体Pi,Pj,Pk,Pl内に任意の点Pを考えたとき、体積座標λiは、 λi =(四面体P,Pj,Pk,Plの体積)/(四面体Pi,Pj,Pk,Plの体積) で与えられる。というもので、λiを求めるためにはどうすればよいのでしょうか?自分の考えでは、それぞれの点と点を結ぶベクトル(たとえばA,B,C)を、A・(B×C)というように内積と外積で計算してその比を取ればいいのではないかと思いますが、ベクトルの割り算など使ったことがありません。よろしければどなたかアドバイスをお願いします。
- ベストアンサー
- 数学・算数
- 数学Bの問題(外積を使わずに)
以下の問題について、教えてください。 P=(12,4,3)に垂直な空間ベクトルA,B があり、△OABの面積をSとするとき、 △OABをxy平面に射影した△OA'B'の面積S'を Sを用いて表しなさい。 なお、ベクトルPがx,y,z軸の正の方向と成す角の大きさを α,β,γとします。 この問題の答えは、 S'=S*cosγ だと思いますが、 これを外積を利用せずに解くことはできますか? 12a1+4a2+3a3=0 12b1+4b2+3b3=0 などを利用する?? ************************************************************** 以下、計算のために、位置ベクトルとしての成分を整理しておきます。 P=(12,4,3) N=P/|P|=(cosα,cosβ,cosγ) : 平面OABの法線単位ベクトル A=(a1,a2,a3) B=(b1,b2,b3) A'=(a1,a2,0) B'=(b1,b2,0) ************************************************************** 外積を使えば、 A×B = (a2b3-a3b2,a3b1-a1b3,a1b2-a2b1) = |A×B|*N = |A×B|*(cosα,cosβ,cosγ) より、a1b2-a2b1=|A×B|*cosγ よって、 S'=1/2*|A'×B'| =1/2*|(0,0,a1b2-a2b1)| =1/2*|(0,0,|A×B|*cosγ)| =1/2*|A×B|*cosγ =S*cosγ と計算できます。(cosγ=3/13です) しかし、以上のように外積の性質を利用した解法は、 わざわざベクトルPが成分表示されている意味がありません。 **************************************************************
- ベストアンサー
- 数学・算数
- 外積についての問題がわかりません><
外積の問題なのですが解法がわかりません。 解法と解説よろしくおねがいします>< 座標空間においてA(2、-1,3)をとおり二つのベクトル、 b=(5、1,ー4)、c=(0,8,7)に直交する 直線の方程式を求めよ。 よろしくおねがいしますm(__)m
- 締切済み
- 数学・算数