R^2が内積だという前提で回答します。
ゆえに
本文の説明が不十分だったので、質問文を訂正した上、コメントでの質問に関してこちらに記させていただきます。
>vector_a[k] 及び vector_a[k-1] が vector_b[k] の終点及び始点を
示す位置ベクトルである、ということですか?
その通りです。したがって
>vector_R は vector_b[1] の始点を始点とし
>vector_b[N] の終点を終点とするベクトルである
ということになり、さらに
>R = … = a[N]-a[0]
となります。また、
>この表現に含まれている 添え番号の無いb
についてですが、
>全てのvector_b[k]は長さが b で等しい
ということになります。
>最終的な答えには vector_a[k] を含めることができない問題でしょうか。
とのことですが、この問題にはRの大きさの平均<R>が0となることが前提として提示されており、この問題を解くにあたってベクトルa群は必ずしも必要ではないかもしれません。