Какова длина вектора сн, который является высотой треугольника авс, если известно, что вектор ав равен 3е1 - 4е2, а вектор вс равен е1 + 5е2? Векторы е1 и е2 в данном случае являются ортами, перпендикулярными друг другу.
Винтик
Чтобы найти длину вектора \(\vec{СН}\), который является высотой треугольника \(\triangle АВС\), нам сначала нужно найти координаты точки \(H\), которая является пересечением высоты \(\vec{СН}\) с стороной \(\overrightarrow{АВ}\).
Пусть вектор \(\overrightarrow{АВ}\) задается как \(\overrightarrow{АВ} = 3\vec{e_1} - 4\vec{e_2}\). А вектор \(\overrightarrow{СВ}\) задается как \(\overrightarrow{СВ} = \vec{e_1} + 5\vec{e_2}\).
Мы знаем, что вектор \(\overrightarrow{СН}\) перпендикулярен вектору \(\overrightarrow{АВ}\). То есть, их скалярное произведение равно нулю:
\[\overrightarrow{СН} \cdot \overrightarrow{АВ} = 0\]
Мы можем записать вектор \(\overrightarrow{СН}\) как \(\overrightarrow{СН} = x\vec{e_1} + y\vec{e_2}\), где \(x\) и \(y\) - координаты точки \(H\).
Подставим эти значения в скалярное произведение:
\[(x\vec{e_1} + y\vec{e_2}) \cdot (3\vec{e_1} - 4\vec{e_2}) = 0\]
Раскроем скобки и упростим выражение:
\(3x - 4y = 0\)
Теперь мы должны найти координаты точки \(H\) с помощью вектора \(\overrightarrow{СВ}\). Мы знаем, что вектор \(\overrightarrow{СН}\) и вектор \(\overrightarrow{СВ}\) также перпендикулярны друг другу. Это значит, что их скалярное произведение равно нулю:
\(\overrightarrow{СН} \cdot \overrightarrow{СВ} = 0\)
Подставим значения векторов и координаты точки \(H\):
\((x\vec{e_1} + y\vec{e_2}) \cdot (\vec{e_1} + 5\vec{e_2}) = 0\)
Раскроем скобки и упростим выражение:
\(x + 5y = 0\)
Таким образом, у нас получились два уравнения:
\(\begin{cases}3x - 4y = 0\\x + 5y = 0\end{cases}\)
Решим эту систему уравнений методом подстановки или методом сложения/вычитания, чтобы найти \(x\) и \(y\).
Умножим второе уравнение на 3:
\(3x + 15y = 0\)
Теперь сложим это уравнение с первым уравнением:
\(3x - 4y + 3x + 15y = 0\)
Упростим:
\(6x + 11y = 0\)
Выразим \(y\) через \(x\):
\(y = -\frac{6}{11}x\)
Теперь подставим значение \(y\) в первое уравнение:
\(3x - 4\left(-\frac{6}{11}x\right) = 0\)
Упростим:
\(3x + \frac{24}{11}x = 0\)
Перенесем все слагаемые влево:
\(3x + \frac{24}{11}x = 0\)
\(x\left(3 + \frac{24}{11}\right) = 0\)
\(x\left(\frac{33}{11}+\frac{24}{11}\right) = 0\)
\(x\left(\frac{57}{11}\right) = 0\)
\(x = 0\) или \(\frac{11}{57}\)
Таким образом, у нас есть два возможных значения для \(x\): \(x = 0\) и \(x = \frac{11}{57}\).
Подставим \(x = 0\) во второе уравнение и найдем \(y\):
\(0 + 5y = 0\)
\(y = 0\)
То есть, первая пара значений - \(x = 0\) и \(y = 0\).
Подставим \(x = \frac{11}{57}\) во второе уравнение:
\(\frac{11}{57} + 5y = 0\)
\(5y = -\frac{11}{57}\)
\(y = -\frac{11}{285}\)
То есть, вторая пара значений - \(x = \frac{11}{57}\) и \(y = -\frac{11}{285}\).
Теперь мы нашли две пары координат для точки \(H\): \((0,0)\) и \(\left(\frac{11}{57}, -\frac{11}{285}\right)\).
Применим формулу для нахождения длины вектора:
Длина вектора \(\vec{СН}\) определяется следующим образом:
\(\left|\vec{СН}\right| = \sqrt{x^2 + y^2}\)
Для первой пары координат \((0,0)\):
\(\left|\vec{СН}\right| = \sqrt{0^2 + 0^2} = 0\)
Для второй пары координат \(\left(\frac{11}{57}, -\frac{11}{285}\right)\):
\(\left|\vec{СН}\right| = \sqrt{\left(\frac{11}{57}\right)^2 + \left(-\frac{11}{285}\right)^2}\)
\(\left|\vec{СН}\right| = \sqrt{\frac{121}{3249} + \frac{121}{7995}}\)
\(\left|\vec{СН}\right| = \sqrt{\frac{15960}{12996945}}\)
\(\left|\vec{СН}\right| \approx 0.0336\)
Таким образом, длина вектора \(\vec{СН}\), которая является высотой треугольника \(\triangle АВС\), составляет примерно 0.0336.
Пусть вектор \(\overrightarrow{АВ}\) задается как \(\overrightarrow{АВ} = 3\vec{e_1} - 4\vec{e_2}\). А вектор \(\overrightarrow{СВ}\) задается как \(\overrightarrow{СВ} = \vec{e_1} + 5\vec{e_2}\).
Мы знаем, что вектор \(\overrightarrow{СН}\) перпендикулярен вектору \(\overrightarrow{АВ}\). То есть, их скалярное произведение равно нулю:
\[\overrightarrow{СН} \cdot \overrightarrow{АВ} = 0\]
Мы можем записать вектор \(\overrightarrow{СН}\) как \(\overrightarrow{СН} = x\vec{e_1} + y\vec{e_2}\), где \(x\) и \(y\) - координаты точки \(H\).
Подставим эти значения в скалярное произведение:
\[(x\vec{e_1} + y\vec{e_2}) \cdot (3\vec{e_1} - 4\vec{e_2}) = 0\]
Раскроем скобки и упростим выражение:
\(3x - 4y = 0\)
Теперь мы должны найти координаты точки \(H\) с помощью вектора \(\overrightarrow{СВ}\). Мы знаем, что вектор \(\overrightarrow{СН}\) и вектор \(\overrightarrow{СВ}\) также перпендикулярны друг другу. Это значит, что их скалярное произведение равно нулю:
\(\overrightarrow{СН} \cdot \overrightarrow{СВ} = 0\)
Подставим значения векторов и координаты точки \(H\):
\((x\vec{e_1} + y\vec{e_2}) \cdot (\vec{e_1} + 5\vec{e_2}) = 0\)
Раскроем скобки и упростим выражение:
\(x + 5y = 0\)
Таким образом, у нас получились два уравнения:
\(\begin{cases}3x - 4y = 0\\x + 5y = 0\end{cases}\)
Решим эту систему уравнений методом подстановки или методом сложения/вычитания, чтобы найти \(x\) и \(y\).
Умножим второе уравнение на 3:
\(3x + 15y = 0\)
Теперь сложим это уравнение с первым уравнением:
\(3x - 4y + 3x + 15y = 0\)
Упростим:
\(6x + 11y = 0\)
Выразим \(y\) через \(x\):
\(y = -\frac{6}{11}x\)
Теперь подставим значение \(y\) в первое уравнение:
\(3x - 4\left(-\frac{6}{11}x\right) = 0\)
Упростим:
\(3x + \frac{24}{11}x = 0\)
Перенесем все слагаемые влево:
\(3x + \frac{24}{11}x = 0\)
\(x\left(3 + \frac{24}{11}\right) = 0\)
\(x\left(\frac{33}{11}+\frac{24}{11}\right) = 0\)
\(x\left(\frac{57}{11}\right) = 0\)
\(x = 0\) или \(\frac{11}{57}\)
Таким образом, у нас есть два возможных значения для \(x\): \(x = 0\) и \(x = \frac{11}{57}\).
Подставим \(x = 0\) во второе уравнение и найдем \(y\):
\(0 + 5y = 0\)
\(y = 0\)
То есть, первая пара значений - \(x = 0\) и \(y = 0\).
Подставим \(x = \frac{11}{57}\) во второе уравнение:
\(\frac{11}{57} + 5y = 0\)
\(5y = -\frac{11}{57}\)
\(y = -\frac{11}{285}\)
То есть, вторая пара значений - \(x = \frac{11}{57}\) и \(y = -\frac{11}{285}\).
Теперь мы нашли две пары координат для точки \(H\): \((0,0)\) и \(\left(\frac{11}{57}, -\frac{11}{285}\right)\).
Применим формулу для нахождения длины вектора:
Длина вектора \(\vec{СН}\) определяется следующим образом:
\(\left|\vec{СН}\right| = \sqrt{x^2 + y^2}\)
Для первой пары координат \((0,0)\):
\(\left|\vec{СН}\right| = \sqrt{0^2 + 0^2} = 0\)
Для второй пары координат \(\left(\frac{11}{57}, -\frac{11}{285}\right)\):
\(\left|\vec{СН}\right| = \sqrt{\left(\frac{11}{57}\right)^2 + \left(-\frac{11}{285}\right)^2}\)
\(\left|\vec{СН}\right| = \sqrt{\frac{121}{3249} + \frac{121}{7995}}\)
\(\left|\vec{СН}\right| = \sqrt{\frac{15960}{12996945}}\)
\(\left|\vec{СН}\right| \approx 0.0336\)
Таким образом, длина вектора \(\vec{СН}\), которая является высотой треугольника \(\triangle АВС\), составляет примерно 0.0336.
Знаешь ответ?