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高校数学のベクトルの問題です。

|a|=3,|b|=5,a・b=6,|b+c|=7,a・c>0 aとbのなす角α、(0°≦α≦180°)はcosα=(1)を満たす。 また、b・c=(2)であるので、bとcのなす角β、(0°≦β≦180°)はcosβ=(3)満たす。 a・c>0に注意することで、a・c=(4)である。 (1)~(4)に入るものを教えてください。 できれば解き方もお願いします。 あと、a,b,cはベクトルです。

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  • ferien
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回答No.2

ANo.1です。補足について >|c|=4である を追加して、再回答します。 >|a|=3,|b|=5,a・b=6,|b+c|=7,a・c>0 >aとbのなす角α、(0°≦α≦180°)はcosα=(1)を満たす。 cosα=a・b/|a|・|b| =6/(3×5)=2/5 cosα>0だから、0°<α<90°より、sinα>0 sin^2α=1-(2/5)^2=21/25より、sinα=√21/5 >また、b・c=(2)であるので、 |b+c|^2=|b|^2+2(b・c)+|c|^2より、 2(b・c)=|b+c|^2-(|b|+|c|^2) から求められます。 =7^2-(5^2+4^2)=49-(25+16)=8 よって、b・c=4 >bとcのなす角β、(0°≦β≦180°)はcosβ=(3)満たす。 cosβ=b・c/|b|・|c| =4/(5×4)=1/5 cosβ>0だから、0°<β<90°より、sinβ>0 sin^2β=1-(1/5)^2=24/25より、sinβ=2√6/5 >a・c>0に注意することで、a・c=(4)である。 aとcのなす角Cとおくと、a・c=|a||c|cosC>0より、 cosC>0 cosα=2/5>1/5=cosβで、0°<α,β<90°では、cosxは減少関数だから、α<β C=α+βとすると、加法定理より計算すると、cosC=cos(α+β)<0だから、 ベクトルaは、ベクトルbとcの間にある。(図を描いてみると分かります。) だから、C=β-α  cosC=cos(β-α) 加法定理より、 =cosβcosα+sinβsinα =(1/5)・(2/5)+(2√6/5)・(√21/5) =(2/25)(1+3√14) よって、 a・c=|a||c|cosC =3×4×{(2/25)(1+3√14)} =(24/25)(1+3√14) でどうでしょうか?(問題の中の条件は全部使ってあるので、良いように思いますが。。)

noname#187864
質問者

お礼

悩みに悩んだ末 僕もそんな感じになりました。 同じ答えになったので確信できました。 二回も回答してくださって本当にありがとうございますm(__)m

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その他の回答 (1)

  • ferien
  • ベストアンサー率64% (697/1085)
回答No.1

>|a|=3,|b|=5,a・b=6,|b+c|=7,a・c>0 >aとbのなす角α、(0°≦α≦180°)はcosα=(1)を満たす。 cosα=a・b/|a|・|b| =6/(3×5)=2/5 >また、b・c=(2)であるので、 余弦定理より、 |c|^2=|a|^2+|b|^2-2・|a||b|cosα =9+25-2×3×5×(2/5) =22 より、|c|=√22 |b+c|^2=|b|^2+2(b・c)+|c|^2より、 2(b・c)=|b+c|^2-(|b|+|c|^2) から求められます。 =7^2-(5^2+22)=49-(25+22)=2 よって、b・c=1 >bとcのなす角β、(0°≦β≦180°)はcosβ=(3)満たす。 cosβ=b・c/|b|・|c| =1/(5×√22)=√22/110 >a・c>0に注意することで、a・c=(4)である。 aとcのなす角Cとおくと、a・c=|a||c|cosC  余弦定理より、 |b|^2=|a|^2+|c|^2-2|a||c|cosC =|a|^2+|c|^2-2×(a・c)より、 2(a・c)=(|a|^2+|c|^2)-|b|^2 から求められます。 =(3^2+22)-5^2=(9+22)-25=6 よって、a・c=3(a・c>0を満たす。) 問題に従って解いていくと、こうなると思いますが。。 (cosβの値が?です。) 何か違っていたら、教えて下さい。

noname#187864
質問者

補足

|c|=4である 平面上の異なる3つのベクトルabcについて この条件を忘れていました。 この条件で答えがかわってくる気がしまし・・・・ ごめんなさい

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