Чтобы найти скалярное произведение векторов (\mathbf{AB}) и (\mathbf{OD}), сначала определим координаты всех значимых точек в квадрате (ABCD).
Пусть вершина (A) находится в начале координат ((0, 0)). Поскольку квадрат имеет сторону длиной 4, координаты остальных вершин будут:
- (B(4, 0))
- (C(4, 4))
- (D(0, 4))
Диагонали квадрата (AC) и (BD) пересекаются в точке (O), которая является центром квадрата и, следовательно, имеет координаты:
[ O\left(\frac{0+4}{2}, \frac{0+4}{2}\right) = (2, 2) ]
Теперь определим векторы (\mathbf{AB}) и (\mathbf{OD}):
- Вектор (\mathbf{AB}) направлен от (A) к (B):
[
\mathbf{AB} = B - A = (4, 0) - (0, 0) = (4, 0)
]
- Вектор (\mathbf{OD}) направлен от (O) к (D):
[
\mathbf{OD} = D - O = (0, 4) - (2, 2) = (-2, 2)
]
Скалярное произведение двух векторов (\mathbf{v} = (v_1, v_2)) и (\mathbf{w} = (w_1, w_2)) определяется как:
[
\mathbf{v} \cdot \mathbf{w} = v_1 w_1 + v_2 w_2
]
Подставим значения векторов (\mathbf{AB}) и (\mathbf{OD}):
[
\mathbf{AB} \cdot \mathbf{OD} = (4, 0) \cdot (-2, 2) = 4 \cdot (-2) + 0 \cdot 2 = -8 + 0 = -8
]
Таким образом, скалярное произведение векторов (\mathbf{AB}) и (\mathbf{OD}) равно (-8).