Чтобы найти скалярное произведение векторов \(\vec{m}\) и \(\vec{n}\), начнем с определения самих векторов. У нас есть:
\[ \vec{m} = 2\vec{a} - \vec{b} + \vec{c} \] \[ \vec{n} = \vec{a} - 2\vec{b} \]
Также даны следующие характеристики векторов:
- \(|\vec{a}| = 3\)
- \(|\vec{b}| = 2\)
- Угол между \(\vec{a}\) и \(\vec{b}\) равен \(60^\circ\)
Сначала найдем \(\vec{c}\). Из условия следует, что \(\vec{c}\) перпендикулярен \(\vec{a}\) и \(\vec{b}\). Чтобы найти \(|\vec{c}|\), используем факт, что длина \(\vec{c}\) не указана, но мы можем обозначить её как \(c\).
Теперь мы можем вычислить скалярное произведение \(\vec{m} \cdot \vec{n}\):
\[ \vec{m} \cdot \vec{n} = (2\vec{a} - \vec{b} + \vec{c}) \cdot (\vec{a} - 2\vec{b}) \]
Распределим скалярное произведение:
\[ \vec{m} \cdot \vec{n} = 2\vec{a} \cdot \vec{a} - 4\vec{a} \cdot \vec{b} - \vec{b} \cdot \vec{a} + 2\vec{b} \cdot \vec{b} + \vec{c} \cdot \vec{a} - 2\vec{c} \cdot \vec{b} \]
Теперь подставим известные значения:
- \(\vec{a} \cdot \vec{a} = |\vec{a}|^2 = 3^2 = 9\)
- \(\vec{b} \cdot \vec{b} = |\vec{b}|^2 = 2^2 = 4\)
- \(\vec{a} \cdot \vec{b} = |\vec{a}| |\vec{b}| \cos(60^\circ) = 3 \cdot 2 \cdot \frac{1}{2} = 3\)
Теперь можем подставить все значения:
\[ \vec{m} \cdot \vec{n} = 2 \cdot 9 - 4 \cdot 3 - 3 + 2 \cdot 4 + \vec{c} \cdot \vec{a} - 2\vec{c} \cdot \vec{b} \]
Упрощаем:
\[ \vec{m} \cdot \vec{n} = 18 - 12 - 3 + 8 + \vec{c} \cdot \vec{a} - 2\vec{c} \cdot \vec{b} \] \[ \vec{m} \cdot \vec{n} = 11 + \vec{c} \cdot \vec{a} - 2\vec{c} \cdot \vec{b} \]
Теперь, так как \(\vec{c} \perp \vec{a}\) и \(\vec{c} \perp \vec{b}\), то:
\(\vec{c} \cdot \vec{a} = 0\)
и
\(\vec{c} \cdot \vec{b} = 0\).
Поэтому:
\[ \vec{c} \cdot \vec{a} - 2\vec{c} \cdot \vec{b} = 0 \]
Таким образом,
\[ \vec{m} \cdot \vec{n} = 11 + 0 = 11. \]
Ответ:
\[ \vec{m} \cdot \vec{n} = 11. \]
