ベクトルのなす角計算機
ベクトルのなす角を段階的に求める
この計算機は、2つのベクトルのなす角(弧度法と度数法)を求め、解法の手順を表示します。
入力内容
ベクトル $$$\mathbf{\vec{u}} = \left\langle 5, -2, 3\right\rangle$$$ と $$$\mathbf{\vec{v}} = \left\langle -4, 5, 7\right\rangle$$$ のなす角を求めなさい。
解答
まず、内積を計算します: $$$\mathbf{\vec{u}}\cdot \mathbf{\vec{v}} = -9$$$ (手順については 内積計算機 を参照してください)。
次に、ベクトルの長さを求めよ:
$$$\mathbf{\left\lvert\vec{u}\right\rvert} = \sqrt{38}$$$(手順については、ベクトルの長さ計算機を参照してください)。
$$$\mathbf{\left\lvert\vec{v}\right\rvert} = 3 \sqrt{10}$$$(手順については、ベクトルの長さ計算機を参照してください)。
最後に、角度は$$$\cos{\left(\phi \right)} = \frac{\mathbf{\vec{u}}\cdot \mathbf{\vec{v}}}{\mathbf{\left\lvert\vec{u}\right\rvert} \mathbf{\left\lvert\vec{v}\right\rvert}} = \frac{-9}{\left(\sqrt{38}\right)\cdot \left(3 \sqrt{10}\right)} = - \frac{3 \sqrt{95}}{190}$$$で与えられます(複素数の場合は、内積の実部を取る必要があります)。
$$$\phi = \operatorname{acos}{\left(- \frac{3 \sqrt{95}}{190} \right)} = \left(\frac{180 \operatorname{acos}{\left(- \frac{3 \sqrt{95}}{190} \right)}}{\pi}\right)^{\circ}$$$
解答
角度(ラジアン):$$$\phi = \operatorname{acos}{\left(- \frac{3 \sqrt{95}}{190} \right)}\approx 1.725307134097968$$$A。
角度(度):$$$\phi = \left(\frac{180 \operatorname{acos}{\left(- \frac{3 \sqrt{95}}{190} \right)}}{\pi}\right)^{\circ}\approx 98.852817147625106^{\circ}$$$A。