以下の問いのを解いたのですが、解答に自信がありません。
解き方があっているか見て下さい。お願いします。
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お互いに直行する3つのベクトルをa=(1,2,1)
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b=(0,-1,2),c=(-5,2,1)とし、さらにベクトル
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d=(p,q,r)は、a,bとの内積がそれぞれ a・b=2
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b・d=-1であるとする。
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(1)c, d を2辺とする平行四辺形の面積Sを求めよ。
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(2)c・d=d・e=0 で大きさがSとなるベクトル
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e=(x,y,z)を求めよ。
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(1)a・d=p+2q+r=2 ―①
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b・d=0-q+2r=-1 ―②
②を①に代入する
p+2(2r+1)+r=2 p=-5r
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∴d=(p,q,r)=(-5r,2r+1,r)
sin2θ+cos2θ=1
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c・d=|c||d|cosθ
(三角形の内積より) sinθ>0
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S=2・|c||d|sinθ/2 これを計算すると
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=\(\sqrt{\quad}\)|c|2|d|2-(c・d)2 ―*
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\(\sqrt{\quad}\)内の|c|2,|d|2,(c・d)2 をそれぞれ先に計算しておくと
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|c|2=\(\sqrt{\quad}\)(25+4+1)2=30
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|d|2=\(\sqrt{\quad}\)(25r2+4r2+4r+1+r2)2=30r2+4r+1
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(c・d)2=(25r+4r+2+r)2=900r2+120r+4
これらを * に代入すると
\(\sqrt{\quad}\)30(30r2+4r+1)-900r2+120r+4=\(\sqrt{\quad}\)26
∴S=\(\sqrt{\quad}\)26
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(2)c・d=d・e=0 より
-5x+2y+z=0
z=5x-2y ―①
-5rx+(2r+1)y+rz=0 ―②
①を②に代入する
-5xr+(2r+1)y+r(5x-2y)=0
∴y=0,z=5x
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よって e=(x,0,5x)
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|e|=\(\sqrt{\quad}\)x2+25x2=\(\sqrt{\quad}\)26
両辺2乗して
26x2=26
x2=1 x=1,-1
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∴e=(1,0,5),(-1,0,-5)