а) Для начала найдем координаты векторов AB, AD и CA, используя формулу для координат вектора, соединяющего две точки ( \overrightarrow{AB} = (x_2 - x_1; y_2 - y_1) ):
- ( \overrightarrow{AB} = B - A = (2 - (-2); 2 - 0) = (4; 2) )
- ( \overrightarrow{AD} = D - A = (0 - (-2); -4 - 0) = (2; -4) )
- ( \overrightarrow{CA} = A - C = (-2 - 4; 0 - (-2)) = (-6; 2) )
Теперь вычислим ( \overrightarrow{a} = \overrightarrow{AB} + 3\overrightarrow{AD} - \frac{1}{2}\overrightarrow{CA} ):
- ( 3\overrightarrow{AD} = 3 \cdot (2; -4) = (6; -12) )
- ( \frac{1}{2}\overrightarrow{CA} = \frac{1}{2} \cdot (-6; 2) = (-3; 1) )
Теперь суммируем векторы:
[ \overrightarrow{a} = (4; 2) + (6; -12) - (-3; 1) = (4 + 6 + 3; 2 - 12 + 1) = (13; -9) ]
Длина вектора ( \overrightarrow{a} ) определяется как ( |\overrightarrow{a}| = \sqrt{x^2 + y^2} ):
[ |\overrightarrow{a}| = \sqrt{13^2 + (-9)^2} = \sqrt{169 + 81} = \sqrt{250} = 5\sqrt{10} ]
б) Разложение вектора ( \overrightarrow{a} ) по базисным векторам ( \overrightarrow{i} ) и ( \overrightarrow{j} ) (где ( \overrightarrow{i} ) - единичный вектор по оси x и ( \overrightarrow{j} ) - единичный вектор по оси y) выглядит следующим образом:
[ \overrightarrow{a} = (13; -9) = 13\overrightarrow{i} - 9\overrightarrow{j} ]
Таким образом, вектор ( \overrightarrow{a} ) разложен по координатным векторам ( \overrightarrow{i} ) и ( \overrightarrow{j} ) как ( 13\overrightarrow{i} - 9\overrightarrow{j} ).