В базисе i, j, k заданы векторы a = {1; -2; 2}, b = {-4; 12; 3}. Как найти модуль вектора a, скалярное произведение a и b, cos(a, b), Пр_b a и направляющие косинусы вектора a?
Алгебра 11 класс Векторы и векторная алгебра
Давайте последовательно решим поставленные задачи: найдем модуль вектора a, скалярное произведение векторов a и b, косинус угла между ними, проекцию вектора a на вектор b и направляющие косинусы вектора a.
1. Модуль вектора a:Модуль вектора a = {1; -2; 2} можно найти по формуле:
|a| = √(x^2 + y^2 + z^2),
где x, y, z - компоненты вектора a.
Теперь подставим значения:
|a| = √(1^2 + (-2)^2 + 2^2) = √(1 + 4 + 4) = √9 = 3.
2. Скалярное произведение векторов a и b:Скалярное произведение векторов a и b можно найти по формуле:
a · b = x1 * x2 + y1 * y2 + z1 * z2,
где (x1, y1, z1) - компоненты вектора a, а (x2, y2, z2) - компоненты вектора b.
Теперь подставим значения:
a · b = 1 * (-4) + (-2) * 12 + 2 * 3 = -4 - 24 + 6 = -22.
3. Косинус угла между векторами a и b:Косинус угла между векторами a и b можно найти по формуле:
cos(θ) = (a · b) / (|a| * |b|),
где |b| - модуль вектора b.
Сначала найдем модуль вектора b:
Теперь подставим значения в формулу:
cos(θ) = (-22) / (3 * 13) = -22 / 39.
4. Проекция вектора a на вектор b:Проекция вектора a на вектор b рассчитывается по формуле:
Pr_b a = (a · b) / |b|^2 * b.
Сначала найдем |b|^2:
|b|^2 = 13^2 = 169.
Теперь подставим значения:
Pr_b a = (-22) / 169 * b = (-22 / 169) * {-4; 12; 3} = {88/169; -264/169; -66/169}.
5. Направляющие косинусы вектора a:Направляющие косинусы вектора a можно найти по следующим формулам:
Где x, y, z - компоненты вектора a. Подставим значения:
Таким образом, мы нашли все необходимые величины: