Задача 1
Даны векторы:
- ( \vec{a} = {2; 3} )
- ( \vec{b} = {9; -9} )
- ( \vec{c} = \vec{a} - \frac{1}{3}\vec{b} )
а) Координаты вектора ( \vec{c} )
Чтобы найти координаты вектора ( \vec{c} ), сначала найдем ( \frac{1}{3}\vec{b} ):
[ \frac{1}{3}\vec{b} = \frac{1}{3}{9, -9} = {3, -3} ]
Теперь вычтем ( \frac{1}{3}\vec{b} ) из ( \vec{a} ):
[ \vec{c} = \vec{a} - \frac{1}{3}\vec{b} = {2, 3} - {3, -3} = {2 - 3, 3 + 3} = {-1, 6} ]
б) Длина вектора ( \vec{c} )
Длина вектора вычисляется по формуле:
[ |\vec{c}| = \sqrt{x^2 + y^2} ]
[ |\vec{c}| = \sqrt{(-1)^2 + 6^2} = \sqrt{1 + 36} = \sqrt{37} ]
в) Разложение вектора ( \vec{c} ) по координатным векторам ( \vec{i} ) и ( \vec{j} )
[ \vec{c} = -1\vec{i} + 6\vec{j} ]
Задача 2
Даны точки:
- ( A(-6, 1) )
- ( B(0, 5) )
- ( C(6, -4) )
- ( D(0, -8) )
Доказательство, что ( ABCD ) - параллелограмм
Чтобы доказать, что ( ABCD ) является параллелограммом, проверим, что противоположные стороны параллельны и равны.
Векторы сторон:
- ( \vec{AB} = B - A = {0 + 6, 5 - 1} = {6, 4} )
- ( \vec{CD} = D - C = {0 - 6, -8 + 4} = {-6, -4} )
- ( \vec{BC} = C - B = {6 - 0, -4 - 5} = {6, -9} )
- ( \vec{DA} = A - D = {-6 - 0, 1 + 8} = {-6, 9} )
( \vec{AB} ) и ( \vec{CD} ) противоположны и ( \vec{AB} = -\vec{CD} ), ( \vec{BC} ) и ( \vec{DA} ) противоположны и ( \vec{BC} = -\vec{DA} ). Таким образом, ( ABCD ) - параллелограмм.
Периметр ( ABCD )
Периметр параллелограмма равен удвоенной сумме длин двух смежных сторон:
[ P = 2(|\vec{AB}| + |\vec{BC}|) ]
[ |\vec{AB}| = \sqrt{6^2 + 4^2} = \sqrt{52} ]
[ |\vec{BC}| = \sqrt{6^2 + (-9)^2} = \sqrt{117} ]
[ P = 2(\sqrt{52} + \sqrt{117}) ]
Задача 3
Даны точки:
- ( С(m, 3) )
- ( Д(4, 1) )
- ( Ф(2, -1) )
И условие ( \vec{СД} = \vec{ДФ} ).
Нахождение ( m )
[ \vec{СД} = Д - С = {4 - m, 1 - 3} = {4 - m, -2} ]
[ \vec{ДФ} = Ф - Д = {2 - 4, -1 - 1} = {-2, -2} ]
Так как ( \vec{СД} = \vec{ДФ} ):
[ {4 - m, -2} = {-2, -2} ]
[ 4 - m = -2 ]
[ m = 6 ]
Ответы:
- ( \vec{c} = {-1, 6} ), ( |\vec{c}| = \sqrt{37} ), ( \vec{c} = -1\vec{i} + 6\vec{j} )
- ( ABCD ) - параллелограмм, периметр примерно ( 2(\sqrt{52} + \sqrt{117}) )
- ( m = 6 )