ベクトルの演算の練習問題(全7問・解答つき)
数学B「ベクトルの演算」(ベクトルの定義と基本演算)の練習問題を7問まとめました。解答は各問のすぐ下に折りたたんであります。そのまま印刷すれば、解答の見えない問題プリントになります。
印刷すると、開いている解答だけが一緒に刷られます
問題1ベクトルの加法
a,b が次のように表されているとき, a + b を図示し,成分表示せよ.ただし,1 マスの1 辺の長さは1 とする.

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右図より, a+b について,x の増分は 4,y の増分は 2 であるので, a+b=(4 2 )
右図より, a+b について,x の増分は -5,y の増分は -1 であるので, a+b=(−5 −1 )
右図より, a+b について,x の増分は -4,y の増分は 4 であるので, a+b=(-4 4 )
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この正六角形の中心をO とする.
AM =AD +DM = 2AO + 1/2DE = 2(AB +BO) − 1/2ED = 2(AB +AF) − 1/2AB =(2 − 1/2) AB + 2AF =3/2AB + 2AF NP =AP −AN =(AB + BP − 1/2AM) =AB + 1/2(AB + AF) − 1/2(3/2AB + 2AF) =(1 + 1/2− 3/4)AB +(1/2− 1) AF =3/4AB − 1/2AF
問題2ベクトルの減法
平行四辺形ABCD の対角線の交点をO とし,
, OA = a = ( −1 1 ) , OB = b = ( −2 −1 )
とする.次のベクトルを,a,b を用いて表し,また,成分表示せよ.
- DO
- DA
- AB
- OC
- BC
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- DO=−OD=−(−b)=(−2 −1 )
- DA=OA−OD=a−(−b) =(arrayc−1 1 array)−(arrayc2 1 array)=(arrayc−3 0 array)
- AB=OB-OA=b−a =(arrayc-2 -1 array)-(arrayc-1 1 array)=(arrayc-1 -2 array)
- OC=-OA=-a =-(arrayc-1 1 array)=(arrayc1 -1 array)
- BC=OC-OB=-a-b =-(arrayc-1 1 array)-(arrayc-2 -1 array)=(arrayc3 0 array)
問題3ベクトルの和,差,実数倍
右の図のようにベクトル,,a,b,c をおくとき,次のベクトルを作図せよ.
- −1/2a
- 2a +c
- 2b − 3c
- a + b +c
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図示すると下図のようになる.
図示すると下図のようになる.
図示すると下図のようになる.
図示すると下図のようになる.
問題4単位ベクトル
- |a| = 5 のとき,a と同じ向きの単位ベクトルをaを用いて表せ.
- b = ( 3 −4 )
のとき,b と同じ向きの単位ベクトルを成分表示せよ.
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- a と同じ向きの単位ベクトルは1/5aである.
- b と同じ向きの単位ベクトルは
1/√(3² + (−4)²) ( arrayc 3 −4 array ) = 1/5 ・ ( arrayc 3 −4 array ) = ( arrayc 3/5 -4/5 array )
問題5ベクトルの実数倍
- 2(a + 2b) − (4a + b) を計算せよ
- (4a + 2b) − 2(2a + b) を計算せよ
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- 2(a + 2b) − (4a + b) = 2a + 4b − 4a − b = −2a + 3b
- (4a + 2b) − 2(2a + b) = 4a + 2b − 4a − 2b = 0
問題6ベクトルの加法
正六角形ABCDEF において,辺DE の中点をM とし,線分AMの中点をN,辺BCの中点をPとする.このとき,AM およびNP を,,AB,AF を用いて表せ.
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右図より, a+b について,x の増分は ,4,y の増分は 2 であるので, a+b=(4 2 )
右図より, a+b について,x の増分は ,-5,y の増分は -1 であるので, a+b=(−5 −1 )
右図より, a+b について,x の増分は ,-4,y の増分は 4 であるので, a+b=(-4 4 )
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この正六角形の中心をO とする.
AM =AD +DM = 2AO + 1/2DE = 2(AB +BO) − 1/2ED = 2(AB +AF) − 1/2AB =(2 − 1/2) AB + 2AF =3/2AB + 2AF NP =AP −AN =(AB + BP − 1/2AM) =AB + 1/2(AB + AF) − 1/2(3/2AB + 2AF) =(1 + 1/2− 3/4)AB +(1/2− 1) AF =3/4AB − 1/2AF
問題7ベクトルの平行条件
, a = ( −2 3 ) ,b = ( 4 x )
のとき,a とb が平行であるようにx の値を定めよ.
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ベクトルの平行条件 axby = aybx を考えて
(−2) ・ x = 3 ・ 4 ⇔ x = −6