4 課題

[問1]
2次元カーテシアン座標系の回転を表す行列の逆行列を求めよ.
[問2]
その逆行列は,元の行列の転置行列になっていることを示せ.
[問3]
2つのベクトル $ \boldsymbol{A}$と $ \boldsymbol{B}$の内積が,スカラー量であることを示せ.
[問4]
$ \boldsymbol{A}=(a_x,\,a_y,\,a_z)$, $ \boldsymbol{B}=(b_x,\,b_y,\,b_z)$の時, $ \boldsymbol{A}\cdot\boldsymbol{B}$と $ \boldsymbol{A}\times\boldsymbol{B}$を示せ.
[問5]
$ \boldsymbol{A}=(1,\,0,\,0)$, $ \boldsymbol{B}=(0,\,1,\,0)$のとき,内積 $ (\boldsymbol{A}\cdot\boldsymbol{B})$と外積 $ (\boldsymbol{A}\times\boldsymbol{B})$および $ (\boldsymbol{B}\times\boldsymbol{A})$を計算せよ.
[問6]
$ \boldsymbol{A}=(1,\,0,\,0)$, $ \boldsymbol{B}=(1,\,0,\,0)$のとき,内積 $ (\boldsymbol{A}\cdot\boldsymbol{B})$と外積 $ (\boldsymbol{A}\times\boldsymbol{B})$および $ (\boldsymbol{B}\times\boldsymbol{A})$を計算せよ.
[問7]
内積の演算を利用して,ベクトル $ \boldsymbol{A}=\boldsymbol{i}$と $ \boldsymbol{B}=5\boldsymbol{i}+5\boldsymbol{j}$の間の角度を求めよ.
[問8]
$ \boldsymbol{A}=(1,\,2,\,3)$, $ \boldsymbol{B}=(4,\,5,\,6)$のとき,スカラー積 ( $ \boldsymbol{A}\cdot\boldsymbol{B})$とベクトル積 $ (\boldsymbol{A}\times\boldsymbol{B})$および ( $ \boldsymbol{B}\times\boldsymbol{A})$を計算せよ.さらに,スカラー積の演算結果から それぞれベクトルのなす角を計算せよ.同様にベクトル積の演算結果から それぞれのベクトルのなす角を計算せよ.
[問9]
スカラー積の演算を利用して,余弦定理を導け.ヒント:図 6を見よ.
[問10]
ベクトル積の演算を利用して,正弦定理を導け.ヒント:図 6を見よ.
図 6: 三角形をベクトルで表す。
\includegraphics[keepaspectratio, scale=1.0]{figure/triangle.eps}



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著者: 山本昌志
Yamamoto Masashi
平成18年5月26日
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