平面のベクトル

170902 初版 170902 更新
 ベクトルを使って,図形の様子を記述したいと思います。
 点の位置をベクトルを使って表したものを, 位置ベクトル といいます。 位置ベクトルは,座標の拡張です。
 有向線分 \(\overrightarrow{\rm OP}\) を, O からの P の位置を表しているとみているのです。
 また,
 有向線分 \(\overrightarrow{\rm AP}\) を, A からの P の位置ベクトルとみることがあります。
 位置ベクトルを小文字で表すときは,暗黙の統一した始点があります。
\(\overrightarrow{\rm OA} +\overrightarrow{\rm AB} =\overrightarrow{\rm OB}\) ですから,
\(\overrightarrow{\rm AB} =\overrightarrow{\rm OB} -\overrightarrow{\rm OA}\) が成り立ちます。
\(\overrightarrow{\rm OA}\) を O からの A の位置ベクトルとみて, \(\overrightarrow{\rm OA}=\vec{a}\) とします。
\(\overrightarrow{\rm OB}\) を O からの B の位置ベクトルとみて, \(\overrightarrow{\rm OB}=\vec{b}\) とします。
したがって, \(\overrightarrow{\rm AB} =\overrightarrow{b} -\overrightarrow{a}\) が成り立ちます。
任意の点 X に対して,
\(\overrightarrow{\rm XA} +\overrightarrow{\rm AB} =\overrightarrow{\rm XB}\) ですから,
\(\overrightarrow{\rm AB} =\overrightarrow{\rm XB} -\overrightarrow{\rm XA}\) が成り立ちます。
これを 始点変更公式 と呼ぶことにします。 ベクトルの図形への応用では大変重宝する式です。
\(\overrightarrow{\rm XA}\) は A の位置ベクトルと見ることができます。
\(\overrightarrow{\rm XB}\) は B の位置ベクトルと見ることができます。
したがって, \(\overrightarrow{\rm AB}\) = (Bのpvec) - (Aのpvec)   (pvec は 位置ベクトルの略) が成り立ちます。
\(\overrightarrow{\rm AB}= \overrightarrow{b}-\overrightarrow{a}\) には そのような意味も込められています。
分ける点の位置ベクトルを見てみます。