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空間にある2つの直線がなす角θ?

XYZ空間で、角度60°で交わる2つの平面K、Lがあり、交線sを成す。K、L上にはそれぞれ直線l、mがあり、交線sと45°、30°を成すとすると、直線lとmが成す角のうち鋭角の方をθとするとcosθはいくらになるかなとふと思ったのですが… 高校までの数学力で解ける問題ですか?ベクトルを使えばいいのでしょうか?

noname#107129
noname#107129

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
noname#108210
noname#108210
回答No.4

交線sをy軸 平面Lをx-y平面 ベクトルp=(1,2,√3)-----直線l上 ベクトルq=(1,√3,0)-----直線m上 これでどうでしょうか.

noname#107129
質問者

お礼

すみません、そもそもこの条件から、ベクトルp、ベクトルqのy、z成分はどうやって定めるとよいのでしょうか?図を描くしかないですか?

その他の回答 (3)

  • spring135
  • ベストアンサー率44% (1487/3332)
回答No.3

直線l,mの方向余弦を各々(a1,b1,c1),(a2,b2,c2)とすると2直線のなす角θは θ=cos(-1)(a1*a2+b1*b2+c1*c2) ここにcos(-1)はcosの逆関数である。

noname#107129
質問者

お礼

回答有難うございます。読みましたが、文系なので逆関数はあまり知らないです(泣) でもすごく洗練されていて無駄がないように見えます。立体図形を数式だけで考えるコツを掴みたいです。ベクトルのように。

noname#101087
noname#101087
回答No.2

>... 幾何的にも出来るような気がするんですが、ベクトルでするにしてもどんな成分にすればいいのか分かりません。基本ベクトルで考えればいいのでしょうか。 なるべく勘定し易い「幾何的」にするのが良さそう。 一例。  ・交線s を Z軸、平面K を X-Z平面に合わせる。  ・題意を満たす向きの直線l、m を想定し、原点からの単位ベクトル座標を求める。  ・その単位ベクトルのペアで内積を勘定。 …としたら、いけませんでしょうか。   

noname#107129
質問者

お礼

有難うございます。原点をO、交線sをx軸正方向にとり、その上にあって長さkの点A(k、0、0)をとり、そこからs軸に垂直な線をm、lに引いて交点をそれぞれB、Cとして三角錐O-ABCを作ると,cosθ=OB/OC =(2k/√3)/√2k =2/√6 と値が出ました。 ベクトルでも案外簡単でした。アドバイス有難うございました!

noname#107129
質問者

補足

違っていました。再考してみます。

noname#101087
noname#101087
回答No.1

>ベクトルを使えばいいのでしょうか? 内積演算でできませんかね。

noname#107129
質問者

お礼

回答有難うございます。やはりベクトルですかね。幾何的にも出来るような気がするんですが、ベクトルでするにしてもどんな成分にすればいいのか分かりません。基本ベクトルで考えればいいのでしょうか。

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