$$$\left\langle 3 \sin^{2}{\left(t \right)} \cos{\left(t \right)}, - 3 \sin{\left(t \right)} \cos^{2}{\left(t \right)}, \sin{\left(2 t \right)}\right\rangle$$$ の方向の単位ベクトル
入力内容
$$$\mathbf{\vec{u}} = \left\langle 3 \sin^{2}{\left(t \right)} \cos{\left(t \right)}, - 3 \sin{\left(t \right)} \cos^{2}{\left(t \right)}, \sin{\left(2 t \right)}\right\rangle$$$の方向の単位ベクトルを求めよ。
解答
ベクトルの大きさは$$$\mathbf{\left\lvert\vec{u}\right\rvert} = \frac{\sqrt{26 - 26 \cos{\left(4 t \right)}}}{4}$$$です (手順はベクトルの大きさ計算機を参照してください)。
単位ベクトルは、与えられたベクトルの各成分をその大きさで割ることで得られます。
したがって、単位ベクトルは $$$\mathbf{\vec{e}} = \left\langle \frac{6 \sqrt{26} \sin^{2}{\left(t \right)} \cos{\left(t \right)}}{13 \sqrt{1 - \cos{\left(4 t \right)}}}, - \frac{6 \sqrt{26} \sin{\left(t \right)} \cos^{2}{\left(t \right)}}{13 \sqrt{1 - \cos{\left(4 t \right)}}}, \frac{2 \sqrt{26} \sin{\left(2 t \right)}}{13 \sqrt{1 - \cos{\left(4 t \right)}}}\right\rangle$$$ です(手順は ベクトルのスカラー倍計算機 を参照)。
解答
$$$\left\langle 3 \sin^{2}{\left(t \right)} \cos{\left(t \right)}, - 3 \sin{\left(t \right)} \cos^{2}{\left(t \right)}, \sin{\left(2 t \right)}\right\rangle$$$A の方向の単位ベクトルは $$$\left\langle \frac{6 \sqrt{26} \sin^{2}{\left(t \right)} \cos{\left(t \right)}}{13 \sqrt{1 - \cos{\left(4 t \right)}}}, - \frac{6 \sqrt{26} \sin{\left(t \right)} \cos^{2}{\left(t \right)}}{13 \sqrt{1 - \cos{\left(4 t \right)}}}, \frac{2 \sqrt{26} \sin{\left(2 t \right)}}{13 \sqrt{1 - \cos{\left(4 t \right)}}}\right\rangle\approx \left\langle \frac{2.353393621658208 \sin^{2}{\left(t \right)} \cos{\left(t \right)}}{\left(1 - \cos{\left(4 t \right)}\right)^{0.5}}, - \frac{2.353393621658208 \sin{\left(t \right)} \cos^{2}{\left(t \right)}}{\left(1 - \cos{\left(4 t \right)}\right)^{0.5}}, \frac{0.784464540552736 \sin{\left(2 t \right)}}{\left(1 - \cos{\left(4 t \right)}\right)^{0.5}}\right\rangle$$$A です。