СРОЧНО! ГЕОМЕТРИЯ.
1.3
На векторах a и b построить параллелограмм как на сторонах в системе x0y и найти:
a = i + 2j + 3k
b = -3i - 2j + k
Геометрия 11 класс Векторы и их применение в геометрии
Давайте решим задачу шаг за шагом.
У нас есть два вектора:
Теперь мы будем выполнять следующие шаги:
Площадь параллелограмма, построенного на векторах a и b, вычисляется по формуле:
Площадь = |a × b|, где "×" обозначает векторное произведение.Сначала найдем векторное произведение a и b:
Векторное произведение векторов a и b можно вычислить с помощью детерминанта:
| i j k |
| 1 2 3 |
|-3 -2 1 |
Рассчитаем детерминант:
i(2*1 - 3*(-2)) - j(1*1 - 3*(-3)) + k(1*(-2) - 2*(-3))
i(2 + 6) - j(1 + 9) + k(-2 + 6)
i(8) - j(10) + k(4)
Таким образом, векторное произведение:
a × b = 8i - 10j + 4kТеперь найдем модуль этого вектора:
|a × b| = √(8² + (-10)² + 4²) = √(64 + 100 + 16) = √180 = 6√5Следовательно, площадь параллелограмма:
Площадь = 6√5Диагонали параллелограмма можно найти как:
d1 = a + b и d2 = a - bСначала найдем d1:
d1 = (1 - 3)i + (2 - 2)j + (3 + 1)k = -2i + 0j + 4k = -2i + 4kТеперь найдем d2:
d2 = (1 + 3)i + (2 + 2)j + (3 - 1)k = 4i + 4j + 2kТеперь найдем угол между d1 и d2 с помощью скалярного произведения:
cos(θ) = (d1 • d2) / (|d1| * |d2|)Сначала найдем скалярное произведение:
d1 • d2 = (-2)(4) + (0)(4) + (4)(2) = -8 + 0 + 8 = 0Теперь найдем модули векторов d1 и d2:
|d1| = √((-2)² + 0² + 4²) = √(4 + 0 + 16) = √20 = 2√5 |d2| = √(4² + 4² + 2²) = √(16 + 16 + 4) = √36 = 6Теперь подставим в формулу:
cos(θ) = 0 / (2√5 * 6) = 0Это означает, что угол θ между диагоналями равен 90 градусам, так как cos(90°) = 0.
Проекция вектора a на вектор b вычисляется по формуле:
proj_b(a) = (a • b) / |b|² * bСначала найдем скалярное произведение a и b:
a • b = (1)(-3) + (2)(-2) + (3)(1) = -3 - 4 + 3 = -4Теперь найдем модуль вектора b:
|b| = √((-3)² + (-2)² + 1²) = √(9 + 4 + 1) = √14Теперь найдем |b|²:
|b|² = 14Теперь подставим в формулу проекции:
proj_b(a) = (-4 / 14) * b = (-2 / 7) * (-3i - 2j + k) = (6/7)i + (4/7)j - (2/7)kТаким образом, проекция вектора a на вектор b равна:
proj_b(a) = (6/7)i + (4/7)j - (2/7)kВ итоге мы нашли: