✨ Best Answer ✨
原理的にはa・b/|a||b|=-1⇔a・b=-|a||b|を解いて求まりますが, 計算が酷いことになりそうです.
そこで図形的に考えて計算を楽にすることを考えます.
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θ=180°⇔cosθ=-1というのはベクトルaとベクトルbの向きが逆ということです[大きさは関係ないことに注意.].
[大きさは関係ないので]適当な正の実数λ(>0)[比例係数]をとってa=-λb⇔(x,2)=λ(-(x-3),-(x-6))と書けます.
λに関して整理すると
λ=x/(3-x)=2/(6-x)
ここでλ>0なのでx>0かつ3-x>0 or x<0かつ3-x<0, かつ6-x>0⇔0<x<3が必要条件になっています.
この条件でxについて解くと
x(6-x)=2(3-x)⇔x^2-8x+6=0⇔x=4±√10.
ここでx=4+√10は0<x<3の範囲にないので除外できます.
したがってθ=180°のときx=4-√10, すなわちθ≠0のときx≠4-√10と結論できます.
とてもわかりやすい説明ありがとうございます!
[訂正]
最後は”すなわちθ≠180°のときx≠4-√10と結論できます.”です.