для предоставленных векторов a и b, где вектор a имеет координаты {1; 4; -3}, а вектор b имеет координаты {m; -1; 2}, определите значения m, при которых угол между векторами a и b является а) острым б) прямым в) тупым.
Также, у нас есть ребро куба abcda1b1c1d1, длина которого равна 1. Найдите скалярное произведение векторов: а) bb1 и ad б) ac и a1d1 в) ab1 и ad1.
Также, у нас есть ребро куба abcda1b1c1d1, длина которого равна 1. Найдите скалярное произведение векторов: а) bb1 и ad б) ac и a1d1 в) ab1 и ad1.
Звёздочка
Для начала, давайте рассмотрим угол между векторами a и b. Для того чтобы найти угол между векторами, мы можем использовать следующую формулу:
\[\cos{\theta} = \frac{{\mathbf{a} \cdot \mathbf{b}}}{{|\mathbf{a}| \cdot |\mathbf{b}|}}\]
Где \(\mathbf{a} \cdot \mathbf{b}\) обозначает скалярное произведение векторов, а \(|\mathbf{a}|\) и \(|\mathbf{b}|\) - длины векторов a и b соответственно.
Давайте сначала найдем длину вектора a используя формулу:
\[|\mathbf{a}| = \sqrt{a_1^2 + a_2^2 + a_3^2}\]
Подставляя значения из задачи, получим:
\[|\mathbf{a}| = \sqrt{1^2 + 4^2 + (-3)^2} = \sqrt{1 + 16 + 9} = \sqrt{26}\]
Теперь найдем длину вектора b, используя аналогичную формулу:
\[|\mathbf{b}| = \sqrt{b_1^2 + b_2^2 + b_3^2}\]
В задаче сказано, что вектор b имеет координаты {m; -1; 2}. Значит:
\[|\mathbf{b}| = \sqrt{m^2 + (-1)^2 + 2^2} = \sqrt{m^2 + 1 + 4} = \sqrt{m^2 + 5}\]
Теперь мы можем использовать формулу для нахождения угла \(\theta\):
\[\cos{\theta} = \frac{{\mathbf{a} \cdot \mathbf{b}}}{{|\mathbf{a}| \cdot |\mathbf{b}|}}\]
Заменяем скалярное произведение с помощью координат векторов:
\[\cos{\theta} = \frac{{1 \cdot m + 4 \cdot (-1) + (-3) \cdot 2}}{{\sqrt{26} \cdot \sqrt{m^2+5}}}\]
Теперь рассмотрим каждый вариант угла:
a) Острый угол (\(\theta < 90^\circ\)). В этом случае, \(\cos{\theta} > 0\). Подставляем значение \(\cos{\theta}\) и решаем неравенство:
\[\frac{{1 \cdot m + 4 \cdot (-1) + (-3) \cdot 2}}{{\sqrt{26} \cdot \sqrt{m^2+5}}} > 0\]
b) Прямой угол (\(\theta = 90^\circ\)). В этом случае, \(\cos{\theta} = 0\). Подставляем значение \(\cos{\theta}\) и решаем уравнение:
\[\frac{{1 \cdot m + 4 \cdot (-1) + (-3) \cdot 2}}{{\sqrt{26} \cdot \sqrt{m^2+5}}} = 0\]
c) Тупой угол (\(\theta > 90^\circ\)). В этом случае, \(\cos{\theta} < 0\). Подставляем значение \(\cos{\theta}\) и решаем неравенство:
\[\frac{{1 \cdot m + 4 \cdot (-1) + (-3) \cdot 2}}{{\sqrt{26} \cdot \sqrt{m^2+5}}} < 0\]
Помимо этой задачи, у нас есть еще задача про куб. Чтобы продолжить, давайте начнем с первого пункта и поочередно решим все задачи. Ответ я напишу по мере решения каждого пункта. Давайте начнем с а). Следующий ответ будет посвящен задаче про куб.
\[\cos{\theta} = \frac{{\mathbf{a} \cdot \mathbf{b}}}{{|\mathbf{a}| \cdot |\mathbf{b}|}}\]
Где \(\mathbf{a} \cdot \mathbf{b}\) обозначает скалярное произведение векторов, а \(|\mathbf{a}|\) и \(|\mathbf{b}|\) - длины векторов a и b соответственно.
Давайте сначала найдем длину вектора a используя формулу:
\[|\mathbf{a}| = \sqrt{a_1^2 + a_2^2 + a_3^2}\]
Подставляя значения из задачи, получим:
\[|\mathbf{a}| = \sqrt{1^2 + 4^2 + (-3)^2} = \sqrt{1 + 16 + 9} = \sqrt{26}\]
Теперь найдем длину вектора b, используя аналогичную формулу:
\[|\mathbf{b}| = \sqrt{b_1^2 + b_2^2 + b_3^2}\]
В задаче сказано, что вектор b имеет координаты {m; -1; 2}. Значит:
\[|\mathbf{b}| = \sqrt{m^2 + (-1)^2 + 2^2} = \sqrt{m^2 + 1 + 4} = \sqrt{m^2 + 5}\]
Теперь мы можем использовать формулу для нахождения угла \(\theta\):
\[\cos{\theta} = \frac{{\mathbf{a} \cdot \mathbf{b}}}{{|\mathbf{a}| \cdot |\mathbf{b}|}}\]
Заменяем скалярное произведение с помощью координат векторов:
\[\cos{\theta} = \frac{{1 \cdot m + 4 \cdot (-1) + (-3) \cdot 2}}{{\sqrt{26} \cdot \sqrt{m^2+5}}}\]
Теперь рассмотрим каждый вариант угла:
a) Острый угол (\(\theta < 90^\circ\)). В этом случае, \(\cos{\theta} > 0\). Подставляем значение \(\cos{\theta}\) и решаем неравенство:
\[\frac{{1 \cdot m + 4 \cdot (-1) + (-3) \cdot 2}}{{\sqrt{26} \cdot \sqrt{m^2+5}}} > 0\]
b) Прямой угол (\(\theta = 90^\circ\)). В этом случае, \(\cos{\theta} = 0\). Подставляем значение \(\cos{\theta}\) и решаем уравнение:
\[\frac{{1 \cdot m + 4 \cdot (-1) + (-3) \cdot 2}}{{\sqrt{26} \cdot \sqrt{m^2+5}}} = 0\]
c) Тупой угол (\(\theta > 90^\circ\)). В этом случае, \(\cos{\theta} < 0\). Подставляем значение \(\cos{\theta}\) и решаем неравенство:
\[\frac{{1 \cdot m + 4 \cdot (-1) + (-3) \cdot 2}}{{\sqrt{26} \cdot \sqrt{m^2+5}}} < 0\]
Помимо этой задачи, у нас есть еще задача про куб. Чтобы продолжить, давайте начнем с первого пункта и поочередно решим все задачи. Ответ я напишу по мере решения каждого пункта. Давайте начнем с а). Следующий ответ будет посвящен задаче про куб.
Знаешь ответ?