Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
31
Добавлен:
30.05.2015
Размер:
354.79 Кб
Скачать

( a ,[ b , c ] ) = ([ a , b ], c )

поэтому этот символ можно убрать. Вычислительная формула x1 y1 z1

( a , b , c ) = x2 y2 z2 x3 y3 z3

справедлива только в декартовом базисе.

Смешанное произведение численно равно объему параллепипеда, построенного на перемножаемых векторах:

( a , b , c ) = ±V или |( a , b , c )| = V.

( a , b , c ) > 0, если ориентация тройки { a , b , c } совпадает с ориентацией { i , j , k }; ( a , b , c ) < 0,

если ориентации противоположны. Условие ( a , b , c ) = 0 есть условие компланарности векторов.

Пример 1. Доказать, что векторы a (2, -1, 3), b (3, 1, 2), c (2, -7, 6) компланарны и найти линейную

зависимость между ними.

 

 

 

 

Условие

 

 

 

 

 

 

2

-1

3

 

= 0

 

 

( a , b , c ) =

 

3

1

2

 

 

 

2

- 7

6

 

 

выполняется, поэтому векторы линейно зависимы; зависимость будем искать в виде c = λ a + μ b ,

так как

2¹ -1 ¹ 3 ,

31 2

векторы a , b линейно независимы и образуют базис множества { a , b , c }. Так как линейная зависимость означает такую же линейную зависимость координат, то получаем систему

2 = + 3μ,- = -λ + μ

7 ,6 = + 2μ.

Решив совместно два уравнения, получаем λ =4, μ =-3. В силу условия ( a , b , c ) =0 третье условие линейно зависит от первых, значит совместно с ними. Действительно, подставив для проверки λ и μ в третье, получаем тождество. Итак, c =4 a -3 b . Этот ответ можно было записать в виде c = (4, -3) в базисе { a , b }.

Пример 2. Доказать, что векторы a (3, -2, 2), b (1, -1, 2), c (2, -1, 1) образуют базис пространства и

найти координаты вектора d (4, -2, 1) в этом базисе. Так как

 

 

3

- 2

2

 

 

 

 

( a , b , c ) =

 

1

-1

2

 

= -1 ¹ 0 ,

 

 

2

-1

1

 

 

векторы a , b , c образуют базис пространства. Положив

d = x a + y b + z c

и подставив координаты, получаем систему на x , y , z с решением x =1, y =-2, z =1. Итак,

d = (1, -2, 1) в базисе { a , b , c }.

Пример 3. Найти высоту тетраэдра, построенного на векторах a (1, -2, 2), b (1, -6, -8), c (1, -2, 2).

Если отложить векторы из одной точки, то они определят тетраэдр (пирамиду) с ребрами a , b , c ;

объем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

− 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Vтетр.

= ±

1

( a , b , c ) = ±

1

 

 

1

− 6

 

 

− 8

 

= ±

1

 

(−60) = 10 .

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

1

− 4

12

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Площадь основания, построенного на векторах a , b есть площадь треугольника:

 

 

1

 

[a, b] =

1

 

i

j

k

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S =

 

 

1

− 2

2

 

=

 

(28,10,−4)

 

=

 

(14,5,−2)

 

= 15.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

2

 

1

− 6 − 8

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тогда

H = 3V = 2.

S

8. Аффинная и декартова системы координат и простейшие задачи

Фигура {O, l1 , l 2 }, состоящая из точки O и векторного базиса {l1 , l 2 } называется аффинной системой координат (сокращенно- А.С.К.) на плоскости ( {O, l1 , l 2 , l 3 } в пространстве).

Всякая точка M определяет вместе с точкой О, называемой началом системы координат, вектор

OM , называемый радиусвектором точки М относительно данной системы координат. Будем обозначать радиус-вектор точки той же буквой, отличая его, как обычно, по стрелке:

OM = M .

Координатами точки называются координаты ее радиус-вектора. Итак,

M = x1 l1 + x2 l 2 M (x1 , x2 ) M (x1 , x2 ) .

Координаты вектора, заданного началом M '(x1' , x2' , x3' ) и концом M '(x1', x2' , x3') равны разностям соответствующих координат конца и начала:

M 'M ' = (x1' x1' , x2' x2' , x3' x3' ) .

Каждой точке M (xi ) и вектору a(ai ) можно сопоставить точку M ' такую, что M 'M ' = a (см.

рис.6). из треугольника получаем

M ' = M + a ,

следовательно, M ' ( xi + ai ). Полученная точка M ' называется сдвигом точки M на вектор a .

M

a

M

M '

M '

O Рис.6

Пример 1.По вершинам А(2, -1, 3), В(3, -2, 1), С(0, 1, 2) параллелограмма найти четвертую вершину D.

Возьмем вектор a = BA = (-1, 1, 2). Сдвиг точки С на вектор a дает точку D, следовательно D(-1, 2, 4).

Точка M прямой, определяемой данными точками M '(x' )

и M '(x ') , и удовлетворяющая

 

 

 

 

 

 

 

i

i

условию M 'M ' = λ MM ' , называется делящей отрезок M 'M ' в отношении λ . Формула деления

имеет вид

 

 

 

 

 

 

 

 

M

'

=

 

M ' + λ M '

 

 

 

 

 

1 + λ

 

 

 

 

 

 

 

или

 

 

x' + λx '

 

xi =

 

 

i

i

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 + λ

 

M Î [M 'M ' ] при λ ³ 0, M Ï [M 'M ' ] при λ < 0, т.е. лежит вне отрезка. При λ =1 получаем

x' + x '

 

 

 

 

координаты середины отрезка: C

i

 

i

 

. При

λ = -1 x

 

® ¥ , следовательно при

 

 

 

i

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

получаем бесконечно удаленную точку прямой.

Пример 2. Найти вектор медианы AC треугольника с вершинами M '(xi' ) , M '(xi') ,

 

'

+ xi

'

 

'

'

 

 

Середина стороны M 'M ' есть точка C

xi

 

 

;

MC

xi

+ xi

- xi'

.

 

 

2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

λ = -1

M '(xi ') .

Задачи, связанные с вычислением длин, расстояний, площадей, объемов, углов, называют метрическими и решают до конца по координатам точек только в декартовой системе координат. Аффинная система координат с декартовым базисом называется декартовой системой координат (сокращенно- Д.С.К.).

В такой системе расстояние между точками M1 (x1 , y1 , z1 ) , M 2 (x2 , y2 , z2 ) вычисляется по формуле

M1M 2 = M1M 2 = (x2 - x1 )2 + ( y2 - y1 )2 + (z2 - z1 )2 .

Площадь треугольника с вершинами M1 , M 2 , M 3

 

S =

1

S

пар− ма

=

1

 

[M 1 M 2 , M 1M 3 ].

 

 

 

 

 

Объем тетраэдра-

2

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Vтетр.

=

1

Vпар−да

=

1

(M 1M

2 , M 2 M 3 , M 1M 3 ) .

 

 

 

6

 

 

 

6

 

 

 

 

 

9. Формулы преобразования координат.

Пусть на плоскости относительно аффинной системы {O, l1 , l 2 }, которую будем называть “ старой”, даны элементы

O* (c01 , c02 ) ,

 

l*

(c

, c ) ,

(1)

1

11

12

 

l*2 (c21 , c22 )

новой” системы координат. Если точка M плоскости имеет старые координаты M (x1 , x2 )

и новые координаты M (x* , x* ) , то

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x = c

01

+ c x*

+ c

21

x*

,

 

 

1

 

11

1

 

2

 

 

 

x

= c

02

+ c

x* + c

22

x* .

(2)

 

1

 

12

1

 

2

 

 

Эти формулы называются формулами преобразования А.С.К.. В частном случае, когда системы координат имеют разные начала O и O* , но общий базис {l1 , l 2 }, формулы преобразования приобретают вид

x1 = c01 + x1* , x2 = c02 + x2* ,

и называются формулами параллельного переноса системы координат.

Пример. Записать формулы перехода в аффинной системе координат с O* (2, -1), l*1 (3, 5),

l*2 (-4, 6) и найти новые координаты точки M (4, 15).

Коэффициентами первой (второй) формулы (2) должен быть столбец первых (вторых) координат в (1):

x1 = 2 + 3x1* − 4x2* , x2 = −1 + 5x1* + 6x2* .

Подставив в эти формулы вместо x1 , x2 координаты точки M , и вычислив x1* , x2* , получаем

M * (2, 1).

Формулы преобразования декартовой системы координат x = c01 + x* cosα − y* sin α , y = c02 + x* sin α − y* cosα

при O* = O (0,0) принимают вид

x = x* cosα − y* sin α ,

y= x* sin α − y* cosα ,

иназываются формулами поворота системы координат. Формулы параллельного переноса имеют вид:

x= c01 + x* ,

Задачи

Задача 1

Отложить от точки О векторы:

N

Векторы

 

 

 

Если дано

 

1

r

r

 

r

− 3b

 

r

= 2;

 

 

 

 

r

 

r

r

 

 

 

 

 

 

 

3a;−2b;2a

+ 4b;4a

 

a

 

 

 

 

b

 

= 3; (a, b ) = 30°

2

r

r

r

− 5b

 

r

= 3;

 

 

 

 

 

r

 

 

r

r

4a;−2b;3a

+ 2b;3a

 

a

 

 

 

b

 

 

=1; (a, b ) = 60°

3

r

r

 

r

+ 5b

 

r

 

 

 

= 2;

 

 

r

 

 

r

r

− 4a;3b;2a

− 3b;3a

 

a

 

 

 

b

 

= 3; (a, b ) = 45°

4

r

r

r

− 3b 0

 

r

= 3;

 

 

 

 

 

r

 

 

r

r

3a;−5b;2a

+ 4b; a

 

a

 

 

 

b

 

 

=1; (a, b ) = 30°

5

r

r

r

b

 

r

 

 

 

= 2;

 

 

r

 

 

r

r

5a;−3b; a − 2b;3a

 

a

 

 

 

b

 

= 3; (a, b ) = 60°

6

r

r

 

r

 

r

=1;

 

 

 

 

 

r

 

 

 

r

r

− 4a;2b;3a

− 5b;2a − 3b

 

a

b

 

 

 

= 3; (a, b ) = 45°

7

r

r

r

+ 4b

 

r

 

 

 

= 2;

 

 

r

 

 

 

r

r

2a;−3b;4a

b;5a

 

a

 

 

 

b

 

= 3; (a, b ) = 30°

8

r

r

r

+ 5b

 

r

= 3;

 

 

 

 

r

 

 

r

r

3a;−4b;2a

− 3b;4a

 

a

 

 

b

 

 

=1; (a, b ) = 60°

9

r

r

r

+ 2b

 

r

 

 

 

= 2;

 

 

r

 

 

r

r

4a;−2b;3a

b;5a

 

a

 

 

 

b

 

= 3; (a, b ) = 45°

10

r

r

 

r

 

r

=1;

 

 

 

 

 

r

 

 

 

r

r

− 3a;4b;5a

− 2b;2a + 3b

 

a

b

 

 

 

= 3; (a, b ) = 30°

11

r

r

r

+ 5b

 

r

 

 

 

= 2;

 

 

r

 

 

 

r

r

2a;−3b;3a

− 4b; a

 

a

 

 

 

b

 

=1; (a, b ) = 60°

12

r

r

r

 

 

r

 

 

 

= 2;

 

 

r

 

r

r

− 2a;3b;4a

b;2a + 3b

 

a

 

 

 

b

 

= 3; (a, b ) = 45°

13

r

r

r

+ 2b

 

r

=1;

 

 

 

 

 

r

 

 

 

r

r

3a;−2b;4a

b;5a

 

a

b

 

 

 

= 3; (a, b ) = 30°

14

r

r

r

+ 4b

 

r

 

 

 

= 2;

 

 

r

 

 

 

r

r

4a;−3b;3a

− 2b; a

 

a

 

 

 

b

 

= 3; (a, b ) = 60°

15

r

r

r

+ b

 

r

=1;

 

 

 

 

 

r

 

 

 

r

r

5a;−4b;2a

−3b;3a

 

a

b

 

 

 

= 3; (a, b ) = 45°

16

r

r

r

 

 

 

r

= 3;

 

 

 

 

r

 

 

 

r

r

3a;−5b;3a

b; a + 2b

 

a

 

 

b

 

 

= 2; (a, b ) = 30°

17

r

r

r

+ 2b

 

r

 

 

 

= 2;

 

 

r

 

 

r

r

2a;−4b;5a

−3b;3a

 

a

 

 

 

b

 

= 3; (a, b ) = 60°

18

r

r

r

+ b

 

r

= 3;

 

 

 

r

 

 

r

r

4a;−3b;3a

− 5b;2a

 

a

 

b

 

 

= 2; (a, b ) = 45°

19

r

r

r

+ b

 

r

=1;

 

 

 

 

r

 

 

 

r

r

3a;−4b;5a

− 2b;4a

 

a

b

 

 

= 3; (a, b ) = 30°

20

r

r

 

r

+ 5b

 

r

=1;

 

 

 

 

 

r

 

 

 

r

r

− 5a;3b;6a

− 3b;4a

 

a

b

 

 

= 2; (a, b ) = 60°

21

r

r

 

r

+ 2b

 

r

=1;

 

 

 

 

 

r

 

 

 

r

r

− 6a;5b;5a

− 3b;3a

 

a

b

 

 

= 3; (a, b ) = 45°

22

r

r

r

+ b

 

r

= 2;

 

r

 

 

 

r

r

4a;−3b;2a

− 4b;3a

 

a

 

b

 

= 3; (a, b ) = 30°

23

r

r

r

+ b

 

r

=1;

 

 

 

 

 

r

 

 

r

r

3a;−5b;2a

− 3b;6a

 

a

b

 

 

= 2; (a, b ) = 60°

24

r

r

r

+ 4b

 

r

= 2;

 

r

 

 

 

r

r

− 4a;3b;5a

b;3a

 

a

 

b

 

= 3; (a, b ) = 45°

25

r

r

r

+ 3b

 

r

= 2;

 

r

 

r

r

5a;−2b;3a

b;4a

 

a

 

b

 

= 4; (a, b ) = 30°

26

r

r

 

r

+ 5b

 

r

= 2;

 

r

 

r

r

3a;−6b;4a

− 2b;2a

 

a

 

b

 

=1; (a, b ) = 60°

27

r

r

r

+ 6b

 

r

= 2;

 

r

 

r

r

2a;−5b;3a

− 3b;5a

 

a

 

b

 

= 2; (a, b ) = 45°

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

28

r

r

r

+ 5b

 

r

= 2;

 

r

 

r r

 

 

 

4a;−3b;3a

− 4b;2a

 

a

 

b

 

= 1; (a, b ) = 60°

29

r

r

r

+ 3b

 

r

= 1;

 

 

r

 

 

r r

3a;−5b;5a

− 2b;6a

 

a

b

 

 

= 2; (a, b ) = 60°

30

r

r

r

+ 2b

 

r

= 2;

 

r

 

 

r r

5a;−4b;6a

− 3b;3a

 

a

 

b

 

= 3; (a, b ) = 45°

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача 2

В правильном шестиугольнике ABCDEF с центром О:

N

Дано

 

 

 

Найти

 

1

r

r

 

= b

r

r

r

 

 

AD, BE, CF

AB = a, AC

2

 

r

r

= b

r

 

r

 

 

AB, BC, CD

AC = a, AE

3

 

r

r

= b

r

r

r

 

 

AD, BE, CF

AC = a, CE

4

r

r

r

= b

 

r

 

 

 

AC, CE, EA

AD = a, BE

5

 

r

 

= b

r

r

r

 

 

BF , BD, DF

AC = a, EC

6

r

r

r

= b

 

r

 

 

 

AC, CE, EA

FE = a, FD

7

 

r

 

= b

r

 

r

 

 

AB, BC, CD

EA = a, EC

8

r

r

 

 

r

r

r

 

 

 

FB, BD, DF

AD = a, FC = b

9

r

r

r

 

 

r

 

 

 

 

AC, CE, EA

AD = a, AB = b

10

r

r

r

 

r

r

r

 

 

 

BF , BD, FD

AE = a, AD = b

11

r

r

r

= b

r

r

r

 

 

AD, BE, CF

AF = a, AB

12

 

r

 

= b

r

 

r

 

 

AB, BC, CD

EC = a, EA

13

r

r

r

 

r

r

r

 

 

 

BD, DF , FB

AD = a, AE = b

14

r

r

r

= b

r

 

r

 

 

AB, BC, CD

BF = a, BD

15

r

r

r

= b

 

r

 

 

 

AC, CE, EA

BE = a, CF

16

 

r

r

= b

r

r

r

 

 

BD, DF , FB

AC = a, CE

17

r

r

r

= b

 

r

 

 

 

AC, CE, EA

AB = a, AF

18

r

r

r

= b

r

r

r

 

 

AD, BE, CF

FB = a, FD

19

 

r

r

= b

 

r

 

 

 

AC, CE, EA

OC = a, OE

20

 

r

r

= b

 

r

 

 

 

OC, OE, OA

AC = a, AE

21

 

r

r

 

r

 

r

 

 

 

AB, BC, CD

FC = a, FD = b

22

r

r

r

 

r

r

r

 

 

 

BF , FD, DB

OF = a, OD = b

23

r

r

 

= b

 

r

r

 

 

BC, CD, DE

FB = a, FC

24

 

r

 

 

r

r

r

 

 

 

BF , FD, DB

AC = a, AO = b

25

r

r

 

 

 

r

 

 

 

 

AC, CE, EA

OD = a, OC = b

26

 

r

r

 

r

r

r

 

 

 

BF , FD, DB

BC = a, CD = b

27

r

r

 

 

r

 

r

 

 

 

AB, BC, CD

AD = a, AC = b

28

r

r

 

 

r

r

r

 

 

 

FB, BD, DF

AD = a, FC = b

29

r

r

v

= b

 

r

 

 

 

AC, CE, EA

FD = a, FC

30

 

r

r

 

r

 

r

 

 

 

OB, OC, OD

EC = a, ED = b

Задача 3

В параллелограмме ABCD с центром О найти AB, AD , векторы высот BK (BK AD) ,

BL(BL DC) , если даны:

N

Дано

N

Дано

1

r

16

r

DC = a, AC = b

DC = a, AO = b

2

r

17

r

AO = a, OD = b

DC = a, OB = b

3

r

18

r

AO = a, OB = b

OC = a, BO = b

4

r

19

r

OD = a, OC = b

OC = a, AD = b

5

r

20

r

CD = a, DO = b

BO = a, DC = b

6

r

21

r

OB = a, OC = b

DO = a, OA = b

7

r

22

r

AO = a, BO = b

DO = a, DA = b

8

r

23

r

AC = a, AD = b

DO = a, CO = b

9

r

24

r

OD = a, DC = b

DA = a, OB = b

10

r

25

r

BD = a, OC = b

DA = a, OC = b

11

r

26

r

BO = a, OA = b

DA = a, DO = b

12

r

27

r

BD = a, AC = b

AD = a, OB = b

13

r

28

r

AD = a, AO = b

OD = a, CO = b

14

r

29

r

AC = a, DC = b

BO = a, AO = b

15

r

30

r

AO = a,OB = b

AC = a, DC = b

Задача 4

В треугольнике ABC с медианами AE, BF , CY и медианной точкой М.

Найти AB, BC, CA , высоту BK и биссектрису AD , если дано:

N

Дано

N

Дано

1

r

16

r

AY = a,YM = b

MY = a, MB = b

2

r

17

r

AY = a, MC = b

MY = a, ME = b

3

r

18

r

BY = a, AM = b

MF = a, AE = b

4

r

19

r

YB = a, ME = b

MC = a, BF = b

5

r

20

r

YA = a, AM = b

EM = a, EC = b

6

r

21

r

BA = a, MY = b

EA = a, MB = b

7

r

22

r

BF = a, AE = b

MA = a, MF = b

8

r

23

r

FB = a, BE = b

MF = a, MY = b

9

r

24

r

CE = a, BM = b

MY = a, ME = b

10

r

25

r

EB = a, MY = b

MB = a, ME = b

11

r

26

r

EC = a, MA = b

MB = a, MY = b

12

r

27

r

BE = a, MC = b

MB = a, MC = b

13

r

28

r

MB = a, BE = b

MB = a, MA = b

14

r

29

r

CM = a, CE = b

MC = a, MY = b

15

r

30

r

MF = a, ME = b

YC = a, EA = b

Задача 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

r

 

 

 

 

 

 

 

r

 

 

 

r

 

r

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В недекартовом базисе

e1

, e2

найти

a

,

b

 

, (a, b ), cos(α) , если дано:

 

 

 

 

 

N

 

Вектор a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

 

 

r

 

r

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вектор b

 

 

 

 

 

 

 

e1

 

 

 

e2

 

(e1

, e2 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

a(2,−1)

 

 

b (3,2)

 

 

 

 

3

 

 

 

 

3

 

 

 

 

60°

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

1

 

 

 

 

30°

 

 

3)

 

 

 

 

 

b (1,

3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a(3,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

a(4,1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b (3,−2)

 

 

 

 

1

 

 

 

 

3

 

 

 

 

120°

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

1

 

 

 

 

150°

 

 

3)

 

 

 

 

b ( 3,−4)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a(2,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

a(−1,3)

 

 

b (2,−5)

 

 

 

 

2

 

 

 

 

3

 

 

 

 

60°

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

3

 

 

 

 

30°

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b (2,−3 3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a(2 3,1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

a(5,1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b (2,−3)

 

 

 

 

1

 

 

 

 

2

 

 

 

 

120°

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

1

 

 

 

 

150°

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b (1,3

3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a( 3,−2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

 

a(4,1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b (3,−2)

 

 

 

 

1

 

 

 

 

3

 

 

 

 

60°

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

3

 

 

 

 

30°

 

 

 

3)

 

 

 

b (2

3,1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a(2,−

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

 

a(3,−2)

 

 

b (5,1)

 

 

 

 

1

 

 

 

 

4

 

 

 

 

120°

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

3

 

 

 

 

150°

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b (2

3,1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a( 3,2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

 

a(4,1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b (−5,2)

 

 

 

 

1

 

 

 

 

3

 

 

 

 

60°

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

1

 

 

 

 

30°

 

 

 

3)

 

 

 

 

b (3,−2 3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a(2,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15

 

a(3,−2)

 

 

b (1,4)

 

 

 

 

4

 

 

 

 

1

 

 

 

 

120°

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

1

 

 

 

 

150°

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b (2,

3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a( 3,−3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17

 

a(3,2)

 

 

b (5,−2)

 

 

 

 

1

 

 

 

 

3

 

 

 

 

60°

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

1

 

 

 

 

30°

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b ( 3,−1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a(3,−2 3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19

 

a(1,2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b (−3,1)

 

 

 

 

3

 

 

 

 

2

 

 

 

 

120°

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

1

 

 

 

 

150°

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b (3,−2 3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a( 3,−1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21

 

a(3,−2)

 

 

b (−1,4)

 

 

 

 

1

 

 

 

 

4

 

 

 

 

60°

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

1

 

 

 

 

30°

 

 

 

3)

 

 

 

b ( 3,2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a(2,−

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23

 

a(4,2)

 

 

b (1,4)

 

 

 

 

3

 

 

 

 

2

 

 

 

 

120°

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

24

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

4

 

 

 

 

150°

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b ( 3,2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a(3,−2 3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25

 

a(2,−5)

 

 

b (1,−3)

 

 

 

 

3

 

 

 

 

2

 

 

 

 

60°

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

26

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

3

 

 

 

 

30°

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b (−2, 3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a( 3,−4)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27

 

a(4,2)

 

 

b (2,3)

 

 

 

 

3

 

 

 

 

1

 

 

 

 

120°

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

28

 

a(2,3)

 

 

b (1,4)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

150°

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

29

 

a(3,−4)

 

 

b (1,−2)

 

 

 

 

3

 

 

 

 

5

 

 

 

 

60°

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30

 

a(5,1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b (3,−1)

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30°

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача 6

r

В декартовом базисе i, j даны векторы a, b. Найти c, который с данными образует треугольник, площадь треугольника и косинус угла между данными векторами, скалярную и векторную проекцию вектора a на b.

N

Вектор a

Вектор b

N

Вектор a

Вектор b

1

a(3,−4)

b (3,−15)

16

a(10,24)

b (21,20)

 

 

 

 

 

 

2

a(−8,15)

b (5,12)

17

a(10,21)

b (4,3)

 

 

 

 

 

 

3

a(−5,12)

b (24,7)

18

a(3,4)

b (15,8)

 

 

 

 

 

 

4

a(7,−24)

b (24,10)

19

a(8,15)

b (12,5)

 

 

 

 

 

 

5

a(10,−24)

b (21,20)

20

a(5,12)

b (24,7)

 

 

 

 

 

 

6

a(20,−21)

b (4,3)

21

a(7,24)

b (24,10)

 

 

 

 

 

 

7

a(4,−3)

b (8,15)

22

a(10,24)

b (21,20)

 

 

 

 

 

 

8

a(15,−8)

b (5,12)

23

a(20,21)

b (15,8)

 

 

 

 

 

 

9

a(12,−5)

b (7,24)

24

a(8,15)

b (5,12)

 

 

 

 

 

 

10

a(24,−7)

b (10,24)

25

a(12,5)

b (7,24)

 

 

 

 

 

 

11

a(24,−10)

b (20,21)

26

a(24,7)

b (3,−4)

 

 

 

 

 

 

12

a(20,21)

b (4,3)

27

a(4,7)

b (12,5)

 

 

 

 

 

 

13

a(3,4)

b (15,8)

28

a(15,−8)

b (24,8)

 

 

 

 

 

 

14

a(8,15)

b (24,7)

29

a(4,−3)

b (5,−12)

 

 

 

 

 

 

15

a(7,24)

b (24,10)

30

a(10,24)

b (4,−3)

 

 

 

 

 

 

Задача 7

 

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

Найти 1) {b : b a};

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

если дан

 

r

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2) b a,

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

N

 

Вектор a

 

 

 

r

 

 

N

 

Вектор a

 

r

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

a(3,−4)

 

15

16

 

a(24,−7)

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

a(−8,15)

 

34

17

 

a(24,−10)

52

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

a(−5,12)

 

26

18

 

a(21,−20)

29

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

a(7,−24)

 

50

19

 

a(3,4)

15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

a(10,−24)

 

13

20

 

a(8,15)

51

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

a(20,−21)

 

58

21

 

a(5,12)

39

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

a(4,3)

 

10

22

 

a(7,24)

75

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

a(15,8)

 

34

23

 

a(10,24)

52

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

 

a(12,5)

 

26

24

 

a(20,21)

58

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

a(24,7)

 

50

25

 

a(0,5)

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

 

a(24,10)

 

52

26

 

a(24,7)

30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

a(21,20)

 

29

27

 

a(8,15)

51

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

 

a(4,−3)

 

20

28

 

a(5,12)

26

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

 

a(15,−8)

 

34

29

 

a(7,24)

25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15

 

a(12,−5)

 

26

30

 

a(3,0)

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача 8

Найти { r}

1) b : b a ;

rr

2)b a, если дан b .

N

a

 

r

 

N

a

 

r

 

 

b

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

a(1,−2,2)

9

 

16

a(5,14,−2)

30

 

 

 

 

 

 

2

a(2,3,−6)

14

17

a(2,1,−2)

12

 

 

 

 

 

 

 

3

a(1,−4,8)

9

 

18

a(6,−3,2)

21

 

 

 

 

 

 

4

a(4,−4,7)

18

19

a(4,−1,8)

18

 

 

 

 

 

 

5

a(2,6,−9)

20

20

a(7,4,4)

27

 

 

 

 

 

 

6

a(6,6,7)

33

21

a(6,9,−2)

33

 

 

 

 

 

 

7

a(3,−4,−12)

26

22

a(6,7,6)

22

 

 

 

 

 

 

8

a(2,5,14)

30

23

a(4,−12,3)

13

 

 

 

 

 

 

 

9

a(1,2,2)

6

 

24

a(14,5,−2)

30

 

 

 

 

 

 

 

10

a(2,3,6)

21

25

a(2,2,1)

9

 

 

 

 

 

 

 

11

a(1,4,8)

18

26

a(2,6,−3)

21

 

 

 

 

 

 

12

a(7,4,4)

18

27

a(4,1,8)

18

 

 

 

 

 

 

13

a(9,−6,2)

22

28

a(7,4,4)

27

 

 

 

 

 

 

14

a(6,7,6)

33

29

a(6,9,2)

22

 

 

 

 

 

 

15

a(4,12,−3)

26

30

a(2,−9,6)

33

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача 9

 

 

 

r

r

если:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Найти c

a, b,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

 

a

 

 

b

 

r

 

N

 

a

 

b

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c

 

 

 

 

c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

a(1,2,2)

 

b (6,14,7)

30

16

 

a(8,4,1)

 

b (−6,−4,1)

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

a(1,4,8)

 

b (1,0,1)

18

17

 

a(−2,2,1)

 

b (−16,2,3)

15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

a(2,−2,1)

 

b (14,−28,9)

60

18

 

a(−8,4,1)

 

b (5,−4,2)

18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

a(4,−8,1)

 

b (−4,6,1)

9

 

19

 

a(−2,−2,1)

 

b (4,−10,3)

45

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

a(2,1,−2)

 

b (16,3,−2)

30

20

 

a(−8,−4,1)

 

b (4,4,3)

18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

a(8,−1,−4)

 

b (−5,−2,4)

18

21

 

a(−2,1,−2)

 

b (−6,1,8)

15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

a(1,−2,−2)

 

b (3,−10,4)

15

22

 

a(−4,1,−8)

 

b (0,1,−1)

27

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

a(1,−4,−8)

 

b (3,4,4)

27

23

 

a(2,1,2)

 

b (14,6,7)

30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

 

a(2,1,2)

 

b (6,1,−8)

15

24

 

a(4,1,8)

 

b (−4,1,−6)

36

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

a(4,1,8)

 

b (0,1,1)

18

25

 

a(2,1,−2)

 

b (14,9,−28)

15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

 

a(2,−1,2)

 

b (14,−6,7)

30

26

 

a(4,1,−8)

 

b (−4,2,5)

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

a(4,−1,8)

 

b (4,1,6)

9

 

27

 

a(2,−2,1)

 

b (2,−16,3)

45

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

 

a(2,−2,1)

 

b (7,−14,6)

30

28

 

a(4,−8,1)

 

b (−4,4,3)

18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

 

a(8,−4,1)

 

b (1,0,1)

36

29

 

a(−2,2,1)

 

b (−10,−4,3)

15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15

 

a(2,2,1)

 

b (28,14,9)

15

30

 

a(−4,8,1)

 

b (0,1,1)

18