単位ベクトル

図1 単位ベクトルの説明図
ベクトルとは
ベクトルとは、複数の数値をカンマで区切り、カッコでくくった数である。 例 ( 3, 5, 7 ,-3 .4) それそれの数値をベクトルの成分と言い、その個数を次元と言う。 例の場合 成分が 3 5 7 −3.4 の4次元ベクトルである。 @ベクトルの足し算、引き算 成分どうしの足し算、引き算を行う。 ( a, b ) + ( c ,d ) = ( a+c, b+d ) ( a, b ) - ( c ,d ) = ( a-c, b-d ) Aスカラー(ベクトルではない通常の数値)×ベクトル 成分にスカラー値をかける。 k( a, b ) = ( ka, kb) 複数の数値が取り扱えるEXCELなどの表計算ソフトは必需品となっている。 複数の数値を取り扱うベクトルの勉強も重要です。 この程度の計算なら、小学校の高学年でも楽勝です。 Bベクトルの大きさ(スカラー) |( a, b)| = √( a2 + b2 ) |
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ベクトルの大きさが1のベクトルを単位ベクトルという。 A = ( ax, ay, az) とすると、 ベクトルの大きさ(L) は L = √( ax2 + ay2 + az2 ) となる。 よって、ベクトルAの単位ベクトル E は E = ( ex, ey,, ez) = ( ax/L, ay/L, az/L) となる。 |

空間座標は2次元または3次元ベクトルで表現すると便利です。 空間座標は ( X方向成分, Y方向成分, Z方向成分)で表現できる。 始点座標XA = (xa, ya, za) , 終点座標XB =(xb, yb, zb) の線上にあり、始点からkの距離 にある点 P = ( xp, yp, zp) は 単位ベクトル E を使い、 P = XA + k E と表現できる。 |