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ベクトル
9の(2)をKLベクトル=mOAベクトル+nOBベクトルとおいてできないかどうか教えて下さい😢
(追記: 2025年12月31日22:38)
解答の画像を追加しました。
4行目、OK×1/2OB=OKベクトル
というのが分からないです。あと、どう頑張ってもOK=OAcosθとか単位ベクトルを使うとか思い浮かばないんですけど、どうしたらいいでしょう😢



回答
なが ゆき さん、こんにちは。はじめてのかたですね。よろしく。
さて、あなたのように $\overrightarrow{KL}=m\overrightarrow{OA}+n\overrightarrow{OB}$ と置くことに問題はないし正しいし一般にはそうやって進める問題が多いのは事実ですが、 この問題の$\overrightarrow{KL}$自体が図形的な性質が明らかではないため、$m\overrightarrow{OA}+n\overrightarrow{OB}$ のかたちのままで利用するのは大変なようですね。そのように置いたとしても、次に $\overrightarrow{KL}=\overrightarrow{OL}-\overrightarrow{OK}$ とせざるを得ず、その後は「Lは直線OA上にあり、OA⊥BLであるというようなことで攻めていかざるを得ませんね。
初めから$\overrightarrow{KL}=m\overrightarrow{OA}+n\overrightarrow{OB}$と置いたまま攻めていけないので、そのように1次結合として表現してもちょっと役に立たないかもしれませんね。
模範解答はお持ちなんですか?そこにあるやり方での解法は理解できましたか?
必要なら解答を書きましょうか?
これでどうでしょうか?
ここでは会話型を目指しています。
これを読んだら、わかったとか、まだこのへんがわからないから説明してほしいとか、下のコメント欄になにか返事を書いてください。なっとくがいくまでおつきあいしますよ。でも返事がないと、せっかく書いたものを読んでくれたのかどうか、書いたものが役に立ったのかどうか、こちらではわからないのです。コメントよろしく。
(追記: 2026年1月1日10:07)
ながゆきさん、こんにちは。あけましておめでとうございます。
昨年中に回答できればよかったのですが、年を越してしまいました。
解答の3行目まででOKの長さが $\dfrac{9}{8}$ だと分かったのですね。これは実数(スカラー)です。でも必要なのは向きをもったベクトルなんですね。
$\overrightarrow{OB}$ と同じ方向で長さが $\dfrac{9}{8}$ のベクトルが $\overrightarrow{OK}$ ですので、普通はOB方向の単位ベクトルに長さ $\dfrac{9}{8}$をかければOBと同じ方向で長さが $\dfrac{9}{8}$ のベクトルになります。これは分かりますか?今の問題では$\overrightarrow{OB}$ の長さが2なので$\overrightarrow{OB}$ の半分が長さが1になり、つまり$\dfrac{1}{2} \overrightarrow{OB}$ がOB方向の単位ベクトルになります。 $\dfrac{9}{8}$ という長さに$\dfrac{1}{2} \overrightarrow{OB}$ という単位ベクトルをかけて $\overrightarrow{OK}$ というベクトルが分かりましたよ。求まりましたよ。あるいは、OB方向で長さが1のベクトル$\dfrac{1}{2} \overrightarrow{OB}$ を $\dfrac{9}{8}$ 倍するという考えで$\dfrac{1}{2} \overrightarrow{OB}\times \dfrac{9}{8}$ で計算してもいいですね。
解答の4行目はこれで分かりますか?5,6行目も同じように考えています。
さて、「どう頑張ってもOK=OAcosθとか単位ベクトルを使うとか思い浮かばない」とのことですが、大問は小問で順につながることが多く、この問題でも(1)でコサインを求めたのだからそれを使てみるといいですよ、という誘導だと思います。
(続く)
(追記: 2026年1月1日10:08)
でも「どう頑張っても…思い浮かばない」と悩むことはありません。別なやり方でもいけますので、私は今から書く方やり方がお勧めです。
解答:KはOB上にあるので、 $k\overrightarrow{OK}$ と書けるのはいいですか?kはまだわかっていない実数です。
ここでAK⊥OKなのでそれらのベクトルの内積は0なはずで、実際に内積を計算してみますよ。
$\left(k\overrightarrow{OB}ー{OA} \right)\cdot k\overrightarrow{OK}=0$ が成り立つはず。
$k^2|\overrightarrow{OB}|^2-k\overrightarrow{OA}\cdot \overrightarrow{OB}=0$
OBのながさも、OAとOBの内積も分かっていますから、kの2次方程式になり、これを解けばk=9/16が得られます。
わたしはこの解法の方が自然だと思いますよ。同様にしてベクトルOLも出せます。
数学は答は一つでもそこに至る方法はいくつもあるというのが面白いところの一つです!模範解答にある方法がベストだというわけでもありません。自分なりの方法で進めばいいです。この問題では垂直なら内積は0という当たり前の考え方でいいのです。
これで大丈夫ですか?お読みになったらなるべく早めにお返事を下さいね。
解説ありがとうございます。とても分かりやすかったです。二つ目の解方において、KはOB上にあるので、 kOKベクトルとかける、というのはどういうことでしょうか?点をベクトルで表すことはできるのでしょうか?OKベクトルのk倍がOBベクトルということでしょうか?😢
いえ、ちょっと誤解しているかな?点をベクトルにしたのではないです。ベクトルOKはベクトルOBと向きが同じで長さが異なるので、ベクトルOK=ベクトルOB×kという形で書けると言っています。kが1より大きければKはBより先の方にあるし、kが1よりちいさければKはOとBの途中にありますよ。Kが負の数ならOKはOBとは逆向きになります。 これでわかりますか?
とてもよく分かりました!疑問にお付き合いいただきありがとうございます!
とんでもないです。またどうぞ!