Для решения ваших вопросов по геометрии необходимо сделать несколько шагов.
1) Найти модуль вектора ( \mathbf{a} - 2\mathbf{b} )
Даны векторы:
[
\mathbf{a} = 2\mathbf{i} - \mathbf{j} + \mathbf{k}
]
[
\mathbf{b} = 3\mathbf{i} + 2\mathbf{k}
]
Сначала вычислим вектор ( \mathbf{a} - 2\mathbf{b} ):
[
2\mathbf{b} = 2(3\mathbf{i} + 2\mathbf{k}) = 6\mathbf{i} + 4\mathbf{k}
]
Теперь вычислим разность:
[
\mathbf{a} - 2\mathbf{b} = (2\mathbf{i} - \mathbf{j} + \mathbf{k}) - (6\mathbf{i} + 4\mathbf{k}) = (2 - 6)\mathbf{i} - \mathbf{j} + (1 - 4)\mathbf{k}
]
[
= -4\mathbf{i} - \mathbf{j} - 3\mathbf{k}
]
Теперь найдем модуль этого вектора:
[
|\mathbf{a} - 2\mathbf{b}| = \sqrt{(-4)^2 + (-1)^2 + (-3)^2} = \sqrt{16 + 1 + 9} = \sqrt{26}
]
2) Найти скалярное произведение ((\mathbf{a} + \mathbf{b}) \cdot (2\mathbf{a} - \mathbf{b}))
Даны векторы:
[
\mathbf{a} = 2\mathbf{i} + 3\mathbf{j} + 3\mathbf{k}
]
[
\mathbf{b} = \mathbf{i} + 2\mathbf{j} - \mathbf{k}
]
Сначала вычислим вектор (\mathbf{a} + \mathbf{b}):
[
\mathbf{a} + \mathbf{b} = (2\mathbf{i} + 3\mathbf{j} + 3\mathbf{k}) + (\mathbf{i} + 2\mathbf{j} - \mathbf{k}) = (2 + 1)\mathbf{i} + (3 + 2)\mathbf{j} + (3 - 1)\mathbf{k}
]
[
= 3\mathbf{i} + 5\mathbf{j} + 2\mathbf{k}
]
Теперь вычислим вектор (2\mathbf{a} - \mathbf{b}):
[
2\mathbf{a} = 2(2\mathbf{i} + 3\mathbf{j} + 3\mathbf{k}) = 4\mathbf{i} + 6\mathbf{j} + 6\mathbf{k}
]
[
2\mathbf{a} - \mathbf{b} = (4\mathbf{i} + 6\mathbf{j} + 6\mathbf{k}) - (\mathbf{i} + 2\mathbf{j} - \mathbf{k}) = (4 - 1)\mathbf{i} + (6 - 2)\mathbf{j} + (6 + 1)\mathbf{k}
]
[
= 3\mathbf{i} + 4\mathbf{j} + 7\mathbf{k}
]
Теперь найдем скалярное произведение:
[
(\mathbf{a} + \mathbf{b}) \cdot (2\mathbf{a} - \mathbf{b}) = (3\mathbf{i} + 5\mathbf{j} + 2\mathbf{k}) \cdot (3\mathbf{i} + 4\mathbf{j} + 7\mathbf{k})
]
Вычислим это произведение:
[
= 3 \cdot 3 + 5 \cdot 4 + 2 \cdot 7 = 9 + 20 + 14 = 43
]
Таким образом, скалярное произведение ((\mathbf{a} + \mathbf{b}) \cdot (2\mathbf{a} - \mathbf{b})) равно 43.