Для того чтобы найти синус угла между диагоналями четырехугольника MNKP, заданного координатами своих вершин M(5, -3), N(1, 2), K(4, 4), и P(6, 1), необходимо сначала найти уравнения этих диагоналей, а затем определить угол между ними.
- Найдем уравнения диагоналей MK и NP:
Диагональ MK соединяет точки M(5, -3) и K(4, 4). Найдем направляющие косинусы этой диагонали:
- Вектор MK: ( \vec{MK} = K - M = (4-5, 4-(-3)) = (-1, 7) ).
Диагональ NP соединяет точки N(1, 2) и P(6, 1). Найдем направляющие косинусы этой диагонали:
- Вектор NP: ( \vec{NP} = P - N = (6-1, 1-2) = (5, -1) ).
- Найдем скалярное произведение векторов MK и NP:
Скалярное произведение (\vec{MK} \cdot \vec{NP}) равно:
[ \vec{MK} \cdot \vec{NP} = (-1) \cdot 5 + 7 \cdot (-1) = -5 - 7 = -12. ]
- Найдем длины векторов MK и NP:
Длина вектора MK:
[ |\vec{MK}| = \sqrt{(-1)^2 + 7^2} = \sqrt{1 + 49} = \sqrt{50} = 5\sqrt{2}. ]
Длина вектора NP:
[ |\vec{NP}| = \sqrt{5^2 + (-1)^2} = \sqrt{25 + 1} = \sqrt{26}. ]
- Найдем косинус угла между векторами MK и NP:
Косинус угла (\theta) между векторами MK и NP:
[ \cos(\theta) = \frac{\vec{MK} \cdot \vec{NP}}{|\vec{MK}| |\vec{NP}|} = \frac{-12}{(5\sqrt{2})(\sqrt{26})} = \frac{-12}{5\sqrt{52}} = \frac{-12}{5 \cdot 2 \sqrt{13}} = \frac{-12}{10\sqrt{13}} = \frac{-6}{5\sqrt{13}}. ]
- Найдем синус угла между векторами MK и NP:
Используем основное тригонометрическое тождество ( \sin^2(\theta) + \cos^2(\theta) = 1 ):
[ \sin^2(\theta) = 1 - \cos^2(\theta) = 1 - \left( \frac{-6}{5\sqrt{13}} \right)^2 = 1 - \left( \frac{36}{25 \cdot 13} \right) = 1 - \frac{36}{325} = \frac{325}{325} - \frac{36}{325} = \frac{289}{325}. ]
Следовательно,
[ \sin(\theta) = \sqrt{\frac{289}{325}} = \frac{\sqrt{289}}{\sqrt{325}} = \frac{17}{\sqrt{325}}. ]
Итак, синус угла между диагоналями четырехугольника MNKP составляет:
[ \sin(\theta) = \frac{17}{\sqrt{325}}. ]
На этом процесс завершен, и мы нашли синус угла между диагоналями четырехугольника MNKP.