Параллелепипед построен на векторах a = 3i + 2j − 5k, b = i − j + 4k, c = i − 3j + k.
Вычислите высоту h данного параллелепипеда, если за основание взят параллелограмм, построенный на векторах a и b.
Другие предметы Университет Векторы и геометрия в пространстве математика университет параллелепипед векторы высота параллелограмм вычисление задачи по математике линейная алгебра геометрия векторное произведение
Для того чтобы вычислить высоту параллелепипеда, основанного на векторах a и b, нам нужно сначала найти площадь основания, а затем использовать вектор c для вычисления высоты.
Шаг 1: Найдем векторное произведение векторов a и b, чтобы получить вектор, перпендикулярный основанию.
Векторы a и b заданы как:
Векторное произведение a и b можно вычислить по формуле:
(a x b) = |i j k|
|3 2 -5|
|1 -1 4|
Теперь вычислим это детерминант:
Таким образом, векторное произведение a и b:
a x b = 3i - 17j - 5k
Шаг 2: Найдем его длину, чтобы получить площадь основания.
Длина вектора (a x b) равна:
|a x b| = √(3^2 + (-17)^2 + (-5)^2) = √(9 + 289 + 25) = √323
Площадь параллелограмма, построенного на векторах a и b, равна:
Площадь = |a x b| = √323
Шаг 3: Теперь найдем высоту h параллелепипеда, используя вектор c.
Высота h может быть найдена по формуле:
h = |c * n| / |a x b|,
где n - единичный вектор, перпендикулярный основанию (это нормализованный вектор (a x b)).
Сначала найдем нормализованный вектор n:
n = (1/|a x b|) * (a x b) = (1/√323) * (3i - 17j - 5k)
Теперь найдем скалярное произведение вектора c и нормализованного вектора n:
Вектор c = i - 3j + k.
Скалярное произведение:
c * n = (i - 3j + k) * (1/√323) * (3i - 17j - 5k)
Теперь вычислим это произведение:
Таким образом, c * n = (3 + 51 - 5) / √323 = 49 / √323.
Шаг 4: Теперь подставим это значение в формулу для высоты h:
h = |c * n| / |a x b| = (49 / √323) / √323 = 49 / 323.
Таким образом, высота h параллелепипеда равна:
h = 49√323 / 323.
Ответ: h = 49√323 / 323.