ベクトル / → 成分と演算


ベクトルの基本

ベクトルは「場所に依存しない移動量」。矢印の向きと長さが同じなら同じベクトル


この単元で学ぶこと


ベクトルの基本的な考え方

ベクトルは「始点がどこにあるか」に関係なく、「どの方向にどれだけ移動するか」だけで決まります。\( \overrightarrow{AB} \) と \( \overrightarrow{CD} \) が同じベクトルとは「AB と CD が平行・等長・同向き」という意味です。

加法 \( \vec{a} + \vec{b} \) は「\( \vec{a} \) の終点から \( \vec{b} \) を出発する」頭尾連結として定義します。これは「\( \vec{a} \) の移動の後に \( \vec{b} \) の移動をする」という合成操作です。

実数倍 \( k\vec{a} \) は「向きは同じで大きさを \( k \) 倍」。\( k < 0 \) のとき向きが逆になり、これが逆ベクトル \( (-1)\vec{a} = -\vec{a} \) の意味です。

解説記事

ベクトルとは何か — 向きと大きさをもつ量

「矢印」が量を表せる理由と、始点が違っても同じベクトルになる理由(場所に依存しない移動量)。零ベクトルと逆ベクトルの意味を確認します。


ベクトルの加法・減法 — 矢印の連結と逆方向

なぜ「頭尾連結」で足し算になるか(移動の合成)。\( \overrightarrow{AB} = \overrightarrow{OB} - \overrightarrow{OA} \) が位置の差として導かれる理由を図で確認します。


実数倍と平行 — 大きさと向きのスケーリング

\( k\vec{a} \) が「向きを保ち大きさを \( k \) 倍」になる理由。平行条件が \( \vec{b} = k\vec{a} \)(\( k\neq 0 \)、非零ベクトルどうし)になる理由を示します。

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