Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
практика 6.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
28.08.2019
Размер:
559.1 Кб
Скачать
  1. По разложению вектора запишите его координаты и вычислите модуль:

  2. Вычислить координаты и длины векторов и :

  1. При каком значении р векторы коллинеарны:

{-1; 3; р} и {р; -6; -4}

{-1; р; 1} и {р; -9; 3}

Скалярное произведение векторов и его свойства

Определение: Скалярным произведение двух ненулевых векторов и называется число, равное произведению длин этих векторов на косинус угла между ними:

Скалярное произведение двух векторов равно модулю одного из них, умноженному на проекцию другого на ось, сонаправленную с первым вектором:

Свойства скалярного произведения

  1. ;

  1. ;

  1. ;

  1.  скалярный квадрат вектора равен квадрату его длины;

  1.  скалярное произведение двух ненулевых векторов равно нулю тогда и только тогда, когда они взаимно перпендикулярны.

Выражение скалярного произведения через координаты

·

1

0

0

0

1

0

0

0

1

Пусть заданы два вектора или, что то же самое ={ax; ay; az} и ={bx; by; bz}, тогда скалярное произведение векторов равно сумме произведений их одноимённых координат

Приложения скалярного произведения

Нахождение угла между векторами:

Пусть заданы два ненулевых вектора ={ax; ay; az} и ={bx; by; bz}, тогда угол между ними находится по формуле:

Отсюда следует условие перпендикулярности двух ненулевых векторов ={ax; ay; az} и ={bx; by; bz}:

Нахождение проекции вектора на заданное направление:

Нахождение проекции вектора ={ax; ay; az} на направление, заданное вектором ={bx; by; bz}, осуществляется по формуле:

  1. Найти скалярное произведение векторов:

{3; 4; 7} и {2; -5; 2}

причём

{1; -2; 4} и {2; -3; -2}

причём

  1. Найти угол между векторами:

    {1; 1; 0} и {1; 0; 1}

    {2; 2; 0} и {-1; 0; 0}

  2. Найти скалярное произведение векторов:

3; 4 и 120

2; 5 и 60

  1. Найти и :

  1. Вычислить:

{4; -2; -4} и {6; -3; 2}

{-1; 3; 5} и {2; -2; 4}

  1. При каком значении р векторы перпендикулярны:

  2. Вычислить:

3, 4 и 120

6, 1 и 60

  1. Раскрыть скобки в выражении:

Задача

В декартовой прямоугольной системе координат даны координаты вершин пирамиды ABCD:

A(-1; 2; 3), B(3; -1; 0), C(1; 2; 1), D(-2; -3; 5).

Найдите:

  1. координаты векторов ;

  2. длины рёбер AB,, AD;

  3. косинус угла между векторами и ;

  4. докажите, что векторы образуют линейно независимую систему;

  5. координаты вектора , где M и N – середины рёбер АD и ВС; соответственно;

  6. разложение вектора по базису .

Задача

В декартовой прямоугольной системе координат даны координаты вершин пирамиды ABCD:

A(0; -1; 4), B(-2; 2; 3), C(1; 3; -4), D(0; -2; 1).

Найдите:

  1. координаты векторов ;

  2. длины рёбер AB,, AD;

  3. косинус угла между векторами и ;

  4. докажите, что векторы образуют линейно независимую систему;

  5. координаты вектора , где M и N – середины рёбер АD и ВС; соответственно;

  1. разложение вектора по базису .

Решение:

  1. Вычислим координаты векторов

Решение:

  1. Вычислим координаты векторов

  1. Вычислим длины рёбер:

  • Вычислим длину ребра АВ (или длину вектора )

  • Вычислим длину ребра АС (или длину вектора )

  • Вычислим длину ребра АD (или длину вектора )

Вычислим длины рёбер:

  • Вычислим длину ребра АВ (или длину вектора )

  • Вычислим длину ребра АС (или длину вектора )

  • Вычислим длину ребра АD (или длину вектора )

  1. Вычислим косинус угла между векторами и

Вычислим косинус угла между векторами и

  1. Докажем, что координаты векторов образуют линейно независимую систему:

Система векторов будет линейно независима тогда и только тогда, когда определитель, составленный из соответствующих координат этих векторов, отличен от нуля:

∆=-4≠0, следовательно, система векторов линейно независима.

Докажем, что координаты векторов образуют линейно независимую систему:

Система векторов будет линейно независима тогда и только тогда, когда определитель, составленный из соответствующих координат этих векторов, отличен от нуля:

∆= ≠0, следовательно, система векторов линейно независима.

  1. Вычислим координаты точек М и N, как середин рёбер АD и ВС соответственно:

M(-1,5; -0,5; 4)

N(2; 0,5; 0,5)

Вычислим координаты вектора :

Вычислим координаты точек М и N, как середин рёбер АD и ВС соответственно:

M( ; ; )

N( ; ; )

Вычислим координаты вектора :

  1. Найдём разложение вектора по векторам базиса .

Для этого решим систему трёх линейных уравнений с тремя неизвестными:

или

Решая, находим:

Итак, разложение вектора по базису имеет вид:

или координаты вектора в базисе есть

Найдём разложение вектора по векторам базиса .

Для этого решим систему трёх линейных уравнений с тремя неизвестными любым методом:

Решая, находим:

Итак, разложение вектора по базису имеет вид:

или координаты вектора в базисе есть

3

практическое занятие № 6